DE69434655T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes in Abhängigkeit von der vermuteten Temperatur - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes in Abhängigkeit von der vermuteten Temperatur Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung und ein Verfahren, mit denen verschiedenartige Steuerungen unter Verwendung einer erwarteten Kopftemperatur durchgeführt werden, genauer gesagt eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung und ein Verfahren, bei denen unter Verwendung einer erwarteten Kopftemperatur eine Stabilisierung des Tintenausstoßes und eine Detektion von Ausstoßfehlern durchgeführt werden.
  • Aufzeichnungsvorrichtungen, wie Drucker, Kopiergeräte und Faxgeräte, sind so konstruiert, dass sie Bilder, die aus Punktmustern bestehen, auf Aufzeichnungsmaterialien, wie Kunststoffbögen, aufzeichnen.
  • Aufzeichnungsvorrichtungen können in verschiedenartige Typen klassifiziert werden, wie beispielsweise Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtungen, Wire-dot-Aufzeichnungsvorrichtungen, thermische Aufzeichnungsvorrichtungen, Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtungen, und zwar in Abhängigkeit vom eingesetzten Aufzeichnungsverfahren.
  • Ein Tintenstrahldrucker (Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung) ist so konstruiert, dass er dem Aufzeichnungsmaterial Tintentropfen von einer Öffnung oder einem Auslass des Aufzeichnungskopfes zuführt.
  • In neuerer Zeit ist eine große Anzahl von Aufzeichnungsvorrichtungen eingesetzt worden. Für diese Aufzeichnungsvorrichtungen wird eine Aufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit, hoher Auflösung und geringer Geräuschentwicklung gefordert, die zu Bildern hoher Qualität führt. Eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung kann diesen Forderungen gerecht werden. Wenn diese Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung Tinte vom Aufzeichnungskopf ausstößt, wird die Stabilisierung des Tintenausstoßes und der Menge der ausgestoßenen Tinte, die zur Erfüllung der vorstehend wiedergegebenen Forderungen erforderlich sind, durch die Tintentemperatur an der Tintenabgabeöffnung stark beeinflusst. Wenn die Tintentemperatur zu niedrig ist, steigt die Viskosität der Tinte in abnormer Weise an, und die Tinte wird durch die normale Ausstoßenergie nicht ausgestoßen. Wenn die Temperatur zu hoch ist, nimmt die ausgestoßene Tintenmenge zu, und es kommt zu einem Überströmen der Tinte auf dem Aufzeichnungspapier, was zu einer Verschlechterung der Druckqualität führt.
  • Daher sind bei bisherigen Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtungen ein Verfahren zum Steuern der Tintentemperatur an der Ausstoßöffnung, so dass diese innerhalb eines gewünschten Bereiches lag, unter Verwendung eines am Aufzeichnungskopf montierten Temperatursensors oder ein Verfahren zum Steuern der Wiederherstellung des Tintenausstoßes eingesetzt worden. Ein am Aufzeichnungskopf montiertes Heizelement wird für diese Temperatursteuerung eingesetzt, wenn die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung Tinte unter Ausnutzung von Wärmeenergie ausstößt, d.h. in einer Vorrichtung, bei der Tintentropfen durch Blasenerzeugung über Tintenfilmsieden ausgestoßen werden, kann manchmal die Heizeinrichtung für den Tintenausstoß selbst für diesen Zweck eingesetzt werden. Um die Ausstoßheizeinrichtung als Temperatursteuerheizeinrichtung zu verwenden, muss diese so mit elektrischem Strom versorgt werden, dass keine Blasenerzeugung auftritt. Bei einer Aufzeichnungsvorrichtung, bei der Tintentropfen durch Erzeugung von Blasen in einer festen oder flüssigen Tinte mit Hilfe von Wärmeenergie ausgestoßen werden, ändern sich die Ausstoßeigenschaften stark mit der Aufzeichnungskopftemperatur. Daher ist eine Temperatursteuerung der Tinte und des Aufzeichnungskopfes, die die Tintentemperatur wesentlich beeinflusst, besonders wichtig.
  • Wenn man Versuche durchführt, um die Temperatur mit Hilfe eines am Aufzeichnungskopf montierten Temperatursensors genau zu steuern, können jedoch die folgenden Probleme auftreten.
  • Als erstes gibt es das Problem eines Messfehlers im Temperatursensor. Bei repräsentativen Temperatursensoren, wie Thermistoren und Thermoelementen, schwanken der Widerstand und die elektromotorische Kraft in Abhängigkeit von der Temperatur. Wenn diese schwankenden Werte detektiert werden, kann ein elektrisches Rauschen auftreten, und es ist extrem schwierig, dieses Rauschen vollständig zu unterdrücken.
  • Als zweites besteht ein Kostenproblem. Um die Temperatur zusätzlich zu den Thyristoren und Thermoelementen zu detektieren, sind Verstärker und antistatische Komponenten erforderlich, und insbesondere die antistatischen Komponenten führen zu einem beträchtlichen Kostenanstieg.
  • Speziell im Fall einer Aufzeichnungsvorrichtung mit einem austauschbaren Aufzeichnungskopf löst der Benutzer den Kopf häufig von der Aufzeichnungsvorrichtung, da der Aufzeichnungskopf einen verbrauchbaren oder austauschbaren Teil darstellt. Das Ausgangssignal des Temperatursensors wird vom austauschbaren Aufzeichnungskopf über einen Kontakt auf dem Aufzeichnungskopfschlitten durch die flexible Verdrahtung unverändert der Schaltung auf der Schaltplatine im Hauptgehäuse der Vorrichtung zugeführt. Daher kann die Temperaturmessschaltung in einfacher Weise durch elektrostatisches Rauschen beeinflusst werden. Wenn die Ausstoßheizeinrichtung oder die Temperaturregelheizeinrichtung betrieben wird, tritt unter dem Einfluss von Antriebsimpulsen oder des Temperaturregelstromes ein Rauschen auf. Ohne beträchtliche antistatische Maßnahmen ist es daher nicht möglich, die Temperatur exakt zu messen.
  • Bei der Temperaturdetektion durch einen Temperatursensor findet zur Vermeidung von Detektionsfehlern ein Verfahren Anwendung, bei dem der Durchschnitt von einigen vorher detektierten Spitzentemperaturen als Momentantemperatur verwendet wird. Durch die Durchschnittsbildung der verschiedenen detektierten Temperaturwerte wird jedoch auch die dynamische Temperaturveränderung am Aufzeichnungskopf gemittelt, und es tritt eine Zeitverzögerung zwischen der wirklichen Temperatur und dem detektierten Wert (schlechtes Ansprechverhalten) auf, so dass eine exakte Feedback-Steuerung nicht möglich ist.
  • Aus diesen Gründen wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Temperaturschwankungen aus der Energie berechnet werden, die dem Aufzeichnungskopf innerhalb einer Zeiteinheit zugeführt wird. Dieses Verfahren hat jedoch die folgenden Probleme:
    Als erstes wird bei diesem Verfahren die Temperaturschwankung durch Akkumulation der Hysterese der dem Aufzeichnungskopf zugeführten Energie berechnet. Deshalb kann zwischen der wirklichen Kopftemperatur und der berechneten Kopftemperatur ein Fehler auftreten. Bei einer Aufzeichnungsvorrichtung, die mit einem austauschbaren Aufzeichnungskopf versehen ist, besteht ferner das Problem von Aufzeichnungskopf unterschieden. Unterschiedliche, an der Aufzeichnungsvorrichtung montierte Aufzeichnungsköpfe können infolge von Herstellungsfehlern variierende Ausstoßmengen und Wärmeabstrahlungseigenschaften sowie unterschiedliche Wärmeübertragungsraten wegen Unterschieden in den Elementen (Kleberschicht etc.) besitzen. Es ist schwierig, bei der Berechnung der Spitzentemperatur diese Unterschiede zu berücksichtigen. Folglich treten Fehler zwischen der wirklichen Kopftemperatur und der berechneten Kopftemperatur auf.
  • Der Patentinhaber schlägt in den japanischen Patentveröffentlichungen 5-31906 (entsprechend U.S.S.N. 07/867316, eingereicht am 10. April 1992), 5-31918 (entsprechend U.S.S.N. 07/921852, eingereicht am 30. Juli 1992) sowie 5-64890 (entsprechend U.S.S.N. 07/852671, eingereicht am 17. März 1992) die Lösung dieser Probleme durch Korrektur der Temperaturberechnung unter Verwendung der detektierten Temperatur des Temperaturdetektionselementes im Aufzeichnungskopf und einer Temperaturabschätzungseinrichtung vor.
  • In der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 5-31906 wird eine hohe Messgenauigkeit durch Korrektur der Werte (Tabellen etc.), die für die Berechnung verwendet werden, erreicht, indem die Differenz zwischen der über Temperaturdetektionseinrichtungen am Aufzeichnungskopf in einem thermisch stabilen Zustand detektierten Temperatur und einer erwarteten berechneten Temperatur verwendet wird. In der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 5-31918 wird die Korrektur der Temperaturdetektionseinrichtung mit Hilfe einer Umgebungstemperaturdetektionseinrichtung durchgeführt, die in der Aufzeichnungsvorrichtung enthalten ist und zu Zeiten betrieben wird, bei denen keine Aufzeichnung durchgeführt wird, oder zu Zeiten, bei denen sich die Temperatur nicht verändert. In der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 5-64890 wird das Verhältnis zwischen der von der Temperaturdetektionseinrichtung detektierten Temperatur und der berechneten Temperatur verwendet, um die berechnete Temperatur zu korrigieren. Diese Beispiele zeigen Verfahren zum Korrigieren von Differenzen zwischen einzelnen Temperaturdetektionseinrichtungen oder Differenzen von thermischen Zeitkonstanten oder thermischen Wirkungsgraden zum Zeitpunkt des Tintenausstoßes zwischen einzelnen Aufzeichnungsköpfen, die jedoch alle Probleme der austauschbaren Aufzeichnungsköpfe besitzen.
  • Mit dem Temperaturberechnungsverfahren soll das Temperaturverhalten (ansteigende Temperatur) für einen Gegenstand, dessen Temperatur infolge von innerhalb einer Zeiteinheit zugeführter Energie angestiegen ist, abgeschätzt werden, wobei das Ausmaß, um das die Temperatur des Gegenstandes in jeder Zeiteinheit danach abfällt, vorgegeben und die Summe dieses Ausmaßes in Bezug auf den gegenwärtigen Zustand berechnet wird.
  • Bei den vorstehend wiedergegebenen Verfahren ist es wünschenswert, den Datendurchlauf der Temperaturabschätzung zu verbessern und die Temperaturberechnungsfehler zu reduzieren.
  • Wenn ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf über einen langen Zeitraum unbenutzt gelassen wird, wird die Tinte infolge einer erhöhten Tintenviskosität, insbesondere im Tintenkanal in der Nähe der Ausstoßöffnung, nicht normal ausgestoßen. Wenn ein Tintenausstoß in solchen Fällen kontinuierlich auftritt, wenn eine Aufzeichnung mit einer relativ hohen Druckleistung durchgeführt wird, können in der Tinte in den Tintenkanälen während des Ausstoßes kleine Blasen wachsen, und die in den Kanälen verbleibenden Blasen können den Ausstoß beeinflussen, so dass ein normaler Ausstoß nicht möglich ist. Zusätzlich zum vorstehend gesagten können Blasen, die mit dem Ausstoß wachsen, in die Tinte an den Verbindungsstellen in den Tintenzuführleitungen eindringen.
  • Durch die vorstehend erwähnten Ausstoßfehler kann nicht nur die Zuverlässigkeit der Aufzeichnungsvorrichtung verringert, sondern auch der Aufzeichnungskopf selbst beschädigt werden, was zu einer Reduzierung der Haltbarkeit führt, da dann, wenn ein Druck mit einer hohen Leistung von einem Aufzeichnungskopf durchgeführt wird, bei dem die Tinte nicht normal ausgestoßen werden kann, die Temperatur am Aufzeichnungskopf auf eine wesentlich höhere Temperatur ansteigt als in einem Fall, bei dem sich der Aufzeichnungskopf in einem normalen Zustand befindet.
  • Als eine der Maßnahmen gegen Ausstoßfehler, die wegen dieser verschiedenartigen Gründe entstehen, kann die Oberfläche der Ausstoßöffnung am Aufzeichnungskopf mit einer Kappe bedeckt werden, wenn die Tinte nicht ausgestoßen wird, um ein Ansteigen der Tintenviskosität zu verhindern. Als eine andere Maßnahme kann Tinte von der Ausstoßöffnung abgesaugt werden, während der Kopf verkappt ist, um Tinte mit erhöhter Viskosität auszustoßen. Als noch eine andere Maßnahme kann eine Wiederherstellung des Tintenausstoßes, beispielsweise ein Leerausstoß, durchgeführt werden, wobei Tinte in einen bestimmten Tintenaufsaugkörper ausgestoßen wird, der aus einem Tintenabsorber etc. besteht, um auf diese Weise Tinte mit hoher Viskosität abzuführen. Eine derartige Wiederherstellung des Ausstoßes, um Ausstoßfehler zu verhindern, wird automatisch durchgeführt, wenn der Strom eingeschaltet wird, oder bei bestimmten Intervallen während der Aufzeichnung oder wenn der Benutzer einen Wiederherstellungsknopf drückt, wann immer dies erforderlich ist.
  • Bei einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die eine Wiederherstellung des Ausstoßes beim Einschalten durchführt, kann sich jedoch die Frequenz der Ausstoßwiederherstellung in unnötiger Weise erhöhen, wenn der Benutzer den Strom häufig ein- und ausschaltet, und es können auch der Tintenverbrauch sowie die Menge der von der Ausstoßöffnung abgesaugten Tinte zunehmen. Andererseits kann bei Aufzeichnungsvorrichtungen, bei denen der Benutzer den Wiederherstellungsknopf aufgrund seiner eigenen Entscheidung betätigt, dieser nicht wissen, ob sich der Aufzeichnungskopf im Normalzustand befindet oder nicht, es sei denn, es würde tatsächlich ein Druck durchgeführt. Daher besitzen diese Typen keine ausreichende Zuverlässigkeit.
  • In der vom Patentanmelder eingereichten japanischen Veröffentlichung Nr. 4-255361 ist eine Technik beschrieben, gemäß der in Abhängigkeit von einem Temperaturanstieg am Aufzeichnungskopf, der durch einen Nichtausstoß verursacht wird, und einem Temperaturabfall am Aufzeichnungskopf nach dem Nichtausstoß (diese Maßnahmen werden hiernach als "Tintenfehlerdetektion" bezeichnet) entschieden wird, ob der Aufzeichnungskopf Tintenausstoßfehler hat oder nicht hat.
  • Wenn der Strom eingeschaltet wird oder nach dem Ablaufen einer bestimmten Zeitdauer nach Stromeinschaltung wird die Tintenfehlerdetektion durchgeführt. Wenn der Zustand des Aufzeichnungskopfes als "Tintenfehlerzustand" festgestellt wird, wird die Wiederherstellung des Ausstoßes durchgeführt. Durch diese Maßnahmen kann eine nicht erforderliche Wiederherstellung des Tintenausstoßes vermieden werden, und der Tintenverbrauch sowie die Ausstoßtinte können reduziert werden.
  • Bei diesem Verfahren dauert es jedoch eine gewisse Zeit, um den Tintenausstoßfehler zu detektieren, und es ist erforderlich, eine beträchtliche Menge an Tinte zu verbrauchen. Wenn die Detektion des Ausstoßfehlers nach dem Einschalten des Stromes durchgeführt wird und der Kopf aus irgendeinem Grund den Tintenausstoßfehlerzustand annimmt und der Benutzer dies nicht bemerkt, führt die Aufzeichnungsvorrichtung den Druckvorgang weiter und wird die Vorrichtung durch einen übermäßig starken Anstieg der Aufzeichnungskopftemperatur beschädigt.
  • Insbesondere dann, wenn beispielsweise eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, bei der der Aufzeichnungskopf mit Tinte von einer Tintenkartusche versorgt wird, die, wenn sie leer ist, vom Benutzer ersetzt wird, keine Detektionsfunktion besitzt, wenn die Tintenkartusche leer ist, wird der Aufzeichnungskopf nicht mit Tinte versorgt und tritt in den Tintenausstoßfehlerzustand ein. Jedes Mal dann, wenn diese Situation auftritt, ist der Aufzeichnungskopf wegen des übermäßig großen Temperaturanstieges einer Gefahr ausgesetzt.
  • EP-A-0444579 beschreibt ein Verfahren zum Feststellen, ob der Fluss zu den Düsen des thermischen Tintenausstoßaufzeichnungskopfs blockiert ist. Testausstöße von Tintentröpfchen werden durchgeführt und es wird gefolgert, dass eine Blockierung besteht, wenn der Temperaturanstieg in dem Aufzeichnungskopf größer als erwartet ist.
  • In einem ersten Aspekt sieht die vorliegende Erfindung eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung zum Durchführen einer Druckaufzeichnung unter Verwendung eines austauschbaren Aufzeichnungskopfs vor, wobei die Vorrichtung folgende Einrichtungen aufweist:
    eine erste Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung zum Ermöglichen einer Zufuhr von elektrischer Energie zu dem Vorrichtungskörper;
    eine zweite Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung, die betriebsbereit ist, den Vorrichtungskörper in einen Betriebszustand zu setzen, wenn die Zufuhr von elektrischer Energie zu dem Vorrichtungskörper ermöglicht ist; und
    eine Einrichtung zum Messen der Kopfeigenschaften zum Messen von verschiedenen Arten von Eigenschaften des Aufzeichnungskopfs, wenn die erste Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN gesetzt ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Einrichtung zum Messen der Kopfeigenschaften angeordnet ist, um eine Messung im Anschluss an das Setzen auf AN der ersten Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung aber vor dem Setzen auf AN der zweiten Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung zu beginnen.
  • In einem zweiten Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Drucken mit einem Aufzeichnungskopf vor, der an einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung montiert ist, die eine erste Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung hat, die ermöglicht, dass elektrische Energie zu dem Vorrichtungskörper zugeführt wird, und eine zweite Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung hat, die betriebsbereit ist, um den Vorrichtungskörper in einen Betriebszustand zu setzen, wenn die Zufuhr von elektrischer Energie zu dem Vorrichtungskörper ermöglicht wird, wobei das Verfahren der Reihe nach die Schritte aufweist:
    Ermöglichen einer Zufuhr von elektrischer Energie zu dem Vorrichtungskörper durch Setzen der ersten Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN;
    Messen von verschiedenen Arten von Eigenschaften des Aufzeichnungskopfs;
    Setzen des Vorrichtungskörpers in einen Betriebszustand durch Setzen der zweiten Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Schritt des Messens nach dem Setzen der ersten Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN aber vor dem Setzen der zweiten Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN beginnt.
  • In der vorliegenden Erfindung sind zwei unterschiedliche Einschaltmechanismen vorgesehen:
    eine erste Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung, die ermöglicht, dass elektrische Energie zu dem Vorrichtungskörper zugeführt wird, und eine zweite Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung, die den Vorrichtungskörper in einen Betriebszustand setzt, wenn die Zufuhr von elektrischer Energie zu dem Vorrichtungskörper ermöglicht wird. Zur Vereinfachung sind in dem nachstehenden Text die erste und zweite Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung als Steckdosen-Einschalter (Geräte-Einschalter (Hardware-Einschalter)) und Software-Einschalter oder als Hardware Energie AN („hard power ON") und Software Energie AN („soft power ON") bezeichnet. Wenn die Hardware-Einschaltung fertig ist, werden die Kopfeigenschaften gemessen, und nachdem die Software-Einschaltung nach der Hardware-Einschaltung fertig ist, wird das Erfassen eines Nichtausstoßes durchgeführt.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist ein Schnitt durch die in 1 gezeigte Patrone;
  • 3 ist eine vergrößerte Teilansicht der in 1 gezeigten Kopfpatrone;
  • 4 ist ein Diagramm, das die Temperaturanstiegseigenschaften des Aufzeichnungskopfes bei der Berechnung der Aufzeichnungskopftemperatur gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 5 ist eine äquivalente Schaltung in Bezug auf die Wärmeübertragung eines Aufzeichnungskopfmodells bei der Berechnung der Aufzeichnungskopftemperatur gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 6 ist eine Berechnungstabelle von Kurzbereichselementen der Ausstoßheizeinrichtung bei der Berechnung der Aufzeichnungskopftemperatur gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 7 ist eine Berechnungstabelle von Langbereichselementen der Ausstoßheizeinrichtung bei der Berechnung der Aufzeichnungskopftemperatur gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 8 ist eine Berechnungstabelle von Kurzbereichselementen der Unterheizeinrichtung bei der Berechnung der Aufzeichnungskopftemperatur gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 9 ist eine Berechnungstabelle von Langbereichselementen der Unterheizeinrichtung bei der Berechnung der Aufzeichnungskopftemperatur gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • die 10A bis 10C sind die ersten Diagramme zur Erläuterung der Nichtausstoßentscheidungseinrichtungen beim ersten Ausführungsbeispiel;
  • die 11A und 11B sind die zweiten Diagramme zur Erläuterung der Tintenausstoßentscheidungseinrichtungen beim ersten Ausführungsbeispiel;
  • 12 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Nichtausstoßentscheidungseinrichtungen beim ersten Ausführungsbeispiel;
  • 13 ist eine schematische erläuternde Darstellung der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
  • 14 ist eine zur Erläuterung dienende Teilansicht des im zweiten Ausführungsbeispiel verwendeten Aufzeichnungskopfes;
  • die 15A bis 15C sind ideale Ausdrucke, die von einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gedruckt sind;
  • die 16A bis 16C sind die von einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung ausgedruckten Ausdrucke, die in Bezug auf die Dichte ungleichmäßig sind;
  • die 17A bis 17C sind die ersten erläuternden Darstellungen, die eine ungleichmäßige Reduzierung mit Hilfe eines geteilten Aufzeichnungsverfahrens zeigen;
  • die 18A bis 18C sind die zweiten erläuternden Darstellungen, die eine uneinheitliche Reduzierung mit Hilfe eines geteilten Aufzeichnungsverfahrens zeigen;
  • 19 ist ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Nichtausstoßentscheidungseinrichtungen sowie der Tintenausstoßfehlerwiederherstelleinrichtungen bei dem zweiten Ausführungsbeispiel;
  • 20 ist ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Tintenausstoßfehlerentscheidungseinrichtungen bei dem vierten Ausführungsbeispiel;
  • 21 ist ein Diagramm zur Darstellung der Tintenausstoßfehlerentscheidungseinrichtungen bei dem sechsten Ausführungsbeispiel, das lediglich für darstellerische Zwecke vorhanden ist und nicht unter die beanspruchte Erfindung fällt;
  • 22 ist eine Tabelle, die das erforderliche Berechnungszeitintervall und die erforderliche Datenhaltezeit zeigt;
  • 23 ist eine Tabelle von Solltemperaturen, die bei dem neunten Ausführungsbeispiel Verwendung findet;
  • 24 ist eine erklärende Darstellung des Antriebsverfahrens für eine unterteilende Pulsbreitenmodulation;
  • die 25A und 25B sind Diagramme, die die Konstruktion eines Druckkopfes zeigen;
  • 26 ist ein Diagramm zur Darstellung der Abhängigkeit des Ausstoßes von einem Vorerhitzungsimpuls;
  • 27 ist ein Diagramm, das die Temperaturabhängigkeit von der Ausstoßmenge zeigt;
  • 28 ist eine PWM-Tabelle, die Impulsbreiten entsprechend Temperaturdifferenzen zwischen der Solltemperatur und der Kopftemperatur zeigt;
  • die 29A und 29B sind Diagramme, in denen die von den Kopftemperaturberechnungseinrichtungen abgeschätzte Aufzeichnungskopftemperatur und die gemessene Kopftemperatur verglichen sind;
  • 30 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Fehlerkorrektur für die berechnete Temperatur durch die Anfangskopftemperatur beim neunten Ausführungsbeispiel;
  • 31 ist ein Ablaufdiagramm, das das Unterbrechungsprogramm zum Setzen eines PWM-Antriebswertes zeigt;
  • 32 ist ein Ablaufdiagramm, das das Unterbrechungsprogramm für die Langbereichstemperaturanstiegsberechnung zeigt;
  • 33 ist ein Ablaufdiagramm, das die Fehlerkorrektur für die abgeschätzte Temperatur bei dem neunten Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 34 ist ein Blockdiagramm, das die Steueranordnung zur Durchführung der Aufzeichnungssteuerung zeigt;
  • 35 ist ein Ablaufdiagramm, das die Fehlerkorrektur für eine abgeschätzte Temperatur bei dem zehnten Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 36 ist eine perspektivische Ansicht, die die Anordnung der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung für das elfte Ausführungsbeispiel zeigt;
  • die 37 bis 41 sind Diagramme zur Darstellung von Operationsschritten bei dem zwölften Ausführungsbeispiel;
  • 42 ist eine perspektivische Ansicht, die die ganze Aufzeichnungsvorrichtung darstellt;
  • 43 ist eine perspektivische Ansicht, die die Struktur des ganzen Aufzeichnungskopfs darstellt;
  • 44 ist eine Zeichnung, die das Innere der Heizplatte des Aufzeichnungskopfs zeigt;
  • 45 ist eine perspektivische Ansicht eines Schlitten;
  • 46 ist eine Zeichnung, die den Aufzeichnungskopf zeigt, an der der Schlitten montiert ist;
  • 47 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung des Aufzeichnungskopfs zeigt;
  • 48 ist ein Blockdiagramm zum Erklären der Messung der Aufzeichnungseigenschaften;
  • die 49A und 49B sind Tabellen, die zum Bestimmen einer Breite eines PWM-Antriebsimpuls verwendet werden;
  • 50 ist ein Blockdiagramm, das die Basiswellenformen zeigt, die zu den Kopfrängen korrespondieren;
  • 51 ist ein Blockdiagramm zum Erklären des Aufzeichnungskopfbetriebs bei dem Ausführungsbeispiel;
  • 52 ist ein Diagramm zum Erklären der Messung der thermischen Merkmale eines Vorheizelements;
  • 53 ist ein Diagramm zum Erklären der Messung der thermischen Merkmale eines Aufzeichnungskopfs;
  • 54 ist eine Zeichnung, die die Korrespondenz zwischen dem Widerstand von Blindwiderständen und den Kopfrängen zeigt;
  • 55 ist ein Diagramm zum Erklären der Messung eines Diodensensorrangs;
  • 56 ist ein Blockdiagramm zum Erklären der gesamten Messvorrichtung eines Diodensensorrangs;
  • 57 ist ein Diagramm zum Erklären des Messung eines Diodensensorrangs;
  • 58 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Sequenz der Messung von Aufzeichnungskopfeigenschaften zeigt;
  • 59 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Sequenz der Messung von Aufzeichnungseigenschaften zeigt;
  • 60 ist ein Diagramm zum Erklären des Verfahrens zum Messen des Betrags der Temperaturveränderungen, die durch einen Leerausstoß verursacht werden;
  • 61 ist ein Diagramm, das die Relation zwischen der Aufzeichnungskopftemperaturveränderung ΔTi und der thermischen Eigenschaften ΔTs der Ausstoßheizeinrichtung zeigt, wenn der Aufzeichnungskopf in einem Nichtausstoßzustand ist und wenn er in einem Normalzustand ist;
  • 62 ist eine Sequenz einer Erfassung eines Nichtausstoßes;
  • 63 ist ein Ablaufdiagramm, das die ganze Aufzeichnungsvorrichtung bei dem dreizehnten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • 64 ist ein Ablaufdiagramm der Wiederherstellungssequenz 1, die in 63 gezeigt ist;
  • 65 ist ein Ablaufdiagramm der Wiederherstellungssequenz 2, die in 63 gezeigt ist;
  • 66 ist ein Ablaufdiagramm des Vorausstoßes 1, der in 65 gezeigt ist.
  • 67 ist ein Ablaufdiagramm der Wiederherstellungssequenz 3, die in 63 gezeigt ist.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
    • [1] Eine Anordnung eines Aufzeichnungskopfes in einer bevorzugten Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung (IJRA), die dieses Ausführungsbeispiel aufgreifen kann, wird nachfolgend zusammen mit dem Betrieb des Aufzeichnungskopfes beschrieben. In Verbindung mit der perspektivischen Ansicht von 1 wird die Funktionsweise der Aufzeichnungsvorrichtung kurz erläutert. 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 austauschbare integrierte Patrone (IJC). Ein Schlitten (HC) 5014 findet zur Montage der Patrone (IJC) an einem Druckerhauptgehäuse Verwendung. Eine Führung 5003 tastet den Schlitten in Unterabtastrichtung ab.
  • Eine Walze 5000 tastet ein Druckmedium P in Hauptabtastrichtung ab. Ein Temperatursensor 5024 misst die Umgebungstemperatur in der Vorrichtung. Der Schlitten 5014 ist an eine Printplatte (nicht gezeigt) angeschlossen, die eine elektrische Schaltung (den Temperatursensor 5024 u.ä.) zum Steuern des Druckers über ein flexibles Kabel (nicht gezeigt) zur Zuführung eines Signalimpulsstromes und eines Kopftemperatursteuerstromes, die den Aufzeichnungskopf 5012 antreiben, und eines von einem Temperaturdetektionselement erhaltenen detektierten Signalstromes umfasst.
  • Die Einzelheiten der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung IJRA mit der obigen Anordnung werden nachfolgend beschrieben. Bei der Aufzeichnungsvorrichtung IJRA hat der Schlitten HC einen Stift (nicht gezeigt), der mit einer spiralförmigen Nut 5004 einer Führungsspindel 5005 in Eingriff bringbar ist, wobei die Führungsspindel über Antriebsübertragungszahnräder 5011 und 5009 in Zusammenwirkung mit der normalen/reversierten Drehung eines Antriebsmotors 5013 rotiert. Der Schlitten HC kann in Richtungen der Pfeile a und b hin- und herbewegt werden. Eine Papierpressplatte 5002 presst einen Papierbogen gegen die Walze 5000 quer über die Schlittenbewegungsrichtung. Fotokoppler 5007 und 5008 dienen als Ausgangspositionsdetektionseinrichtungen zum Detektieren der Anwesenheit eines Hebels 5006 des Schlittens HC in einem entsprechenden Bereich und zum Umschalten der Drehrichtung des Motors 5013. Ein Element 516 lagert ein Kappenelement 5022 zum Verkappen der Frontfläche des Aufzeichnungskopfes. Eine Saugeinrichtung 5015 entleert das Innere des Kappenelementes durch Unterdruckabsaugung und führt einen Saugwiederherstellungsprozess des Aufzeichnungskopfes 5012 über eine Öffnung 5023 im Kappenelement durch.
  • Ein Reinigungsblatt 5017 wird von einem Element 5019 gelagert, so dass es vor und zurück bewegbar ist. Das Reinigungsblatt 5017 und das Element 5019 sind auf einer Hauptgehäuselagerplatte 5018 gelagert. Das Blatt ist nicht auf diese Form beschränkt. Es versteht sich, dass auch ein bekanntes Reinigungsblatt bei diesem Ausführungsbeispiel Verwendung finden kann. Ein Hebel 5012 wird zum Starten des Saugvorganges im Absaugwiederherstellprozess verwendet und bei Bewegung eines Nockens 5020 so bewegt, das er mit dem Schlitten HC in Eingriff tritt. Die Bewegungssteuerung des Hebels 5021 wird über bekannte Transmissionseinrichtungen durchgeführt, wie beispielsweise eine Kupplungsschalteinrichtung zum Übertragen der Antriebskraft vom Antriebsmotor.
  • Die Verkappungs-, Reinigungs- und Absaugwiederherstellprozesse können an entsprechenden Positionen an einem Betrieb der Leitspindel 5005 durchgeführt werden, wenn der Schlitten HC einen Ausgangspositionsbereich erreicht. Dieses Ausführungsbeispiel ist nicht auf dieses hier beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, solange wie die gewünschten Operationen in bekannter zeitlicher Abstimmung durchgeführt werden.
  • 2 zeigt die Einzelheiten des Aufzeichnungskopfes 5012. Eine über einen Halbleiterherstellprozess hergestellte Heizplatte 5100 ist auf der Oberseite eines Lagerelementes 5300 angeordnet. Eine Temperatursteuerheizeinrichtung (Temperaturerhöhungsheizeinrichtung) 5110, die durch den gleichen Halbleiterherstellprozess ausgebildet wurde, dient zum Halten und Steuern der Temperatur des Aufzeichnungskopfes 5012 und befindet sich auf der Heizplatte 5100. Eine Schaltungsplatine 5200 ist auf dem Lagerelement 5300 angeordnet und über Verbindungsdrähte (nicht gezeigt) an die Temperatursteuerheizeinrichtung 5110 und Ausstoßheizeinrichtungen (Hauptheizeinrichtungen) 5113 angeschlossen. Die Temperatursteuerheizeinrichtung 5110 kann realisiert werden, indem ein Heizelement, das in einem anderen Prozess als dem zur Ausbildung der Heizplatte 5100 hergestellt wurde, mit dem Lagerelement 5300 verklebt wird.
  • Durch Erhitzung einer Tinte über die entsprechende Ausstoßheizeinrichtung 5113 wird eine Blase 5114 erzeugt. Vom entsprechenden Düsenabschnitt 5029 wird ein Tintentröpfchen 5115 ausgestoßen. Die auszustoßende Tinte strömt aus einer gemeinsamen Tintenkammer 5112 in den Aufzeichnungskopf.
  • 3 zeigt eine bevorzugte Heizplatte des Aufzeichnungskopfes, die dieses Ausführungsbeispiel aufgreifen kann. Temperatursensoren, Temperatursteuerungsheizeinrichtungen und Ausstoßheizeinrichtungen sind auf der Heizplatte angeordnet. 3 ist eine schematische Draufsicht der Heizplatte.
  • Temperatursteuerungs(unter)heizeinrichtungen 8d, eine Ausstoßabschnittzeile 8g, auf der Ausstoß(Haupt)heizeinrichtungen 8c angeordnet sind, Betriebselemente 8h und Temperatursensoren 8e sind auf der gleichen Platte mit der in 3 gezeigten Anordnung ausgebildet. Ein Paar von Temperatursensoren 8e befindet sich auf der Si-Platte 853 auf der rechten und linken Seite der Zeile, auf der eine Vielzahl der Ausstoßheizeinrichtungen 8c angeordnet ist. Ein Mittelwert der von den beiden Temperatursensoren 8e detektierten Temperaturen wird als detektierte Temperatur verwendet. Durch Anordnung eines jeden Elementes auf der gleichen Platte kann die Detektion oder Steuerung einer Kopftemperatur durchgeführt werden. Des weiteren können ein kompakter Kopf und ein vereinfachtes Herstellverfahren des Aufzeichnungskopfes erreicht werden. Die Schnittposition einer Außenflächenwand einer Deckplatte, die in zwei Bereiche unterteilt ist, nämlich einen Bereich, in dem die Heizplatte mit Tinte gefüllt ist, und einen anderen Bereich, in dem die Heizplatte nicht mit Tinte gefüllt ist, ist ebenfalls in 3 gezeigt.
    • [2] Als nächstes wird eine Kopftemperaturabschätzeinrichtung beschrieben, die dieses Ausführungsbeispiel aufgreifen kann. Die Kopftemperaturabschätzeinrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel schätzt die Temperatur des Aufzeichnungskopfes ab, indem sie die Temperatursensoren, die die Umgebungstemperatur der Vorrichtung abtasten, mit dem Hauptgehäuse verbindet, wobei eine Änderung des Aufzeichnungskopfes in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur unter Einsatz der nachfolgend beschriebenen Berechnungsverfahren detektiert wird.
  • Bei der vorliegenden Erfindung, wird die Kopftemperatur grundsätzlich unter Verwendung der nachfolgenden Wärmeleitungsformeln abgeschätzt:
    Beim Erhitzen: Δtemp = a{1 – exp[–m·T]} (1)
  • Beim während des Erhitzens begonnenen Kühlen: Δtemp = a{exp[–m(T – T1)] – exp[–m·T]} (2)worin bedeuten:
    • temp:
    erhöhte Temperatur des Objektes
    a:
    Gleichgewichtstemperatur des Gegenstandes durch die Wärmequelle
    T:
    abgelaufene Zeit
    m:
    thermische Zeitkonstante des Gegenstandes
    T1:
    Zeit, über die die Wärmequelle entfernt wird
  • Wenn der Aufzeichnungskopf als konstantes konzentriertes System behandelt wird, kann die Chiptemperatur des Aufzeichnungskopfes theoretisch abgeschätzt werden, indem die Formeln (1) und (2) gemäß der Druckleistung entsprechend einer Vielzahl von thermischen Zeitkonstanten ausgerechnet werden.
  • Normalerweise ist es jedoch schwierig, die vorstehend erwähnten Rechnungen ohne Modifikationen unter Berücksichtigung des Problems der Behandlungsgeschwindigkeit durch zuführen.
  • Genauer gesagt, sämtliche Elemente haben unterschiedliche Zeitkonstanten, und es wird zwischen benachbarten Elementen eine andere Zeitkonstante ausgebildet, was zu einer riesigen Zahl von Berechnungszeitpunkten führt.
  • Allgemein gesagt, da eine MPU nicht direkt Exponentialberechnungen durchführen kann, müssen Annäherungsberechnungen oder Berechnungen unter Verwendung einer Umwandlungstabelle durchgeführt werden, was sich störend auf eine Verkürzung der Berechnungszeit auswirkt.
  • Dieses Ausführungsbeispiel löst die vorstehend beschriebenen Probleme durch die folgende Modellbildung und den Berechnungsalgorithmus.
  • Modellbildung
  • Die Erfinder sammelten Daten im Temperaturanstiegsprozess des Aufzeichnungskopfes durch Aufbringung von Energie auf den Aufzeichnungskopf mit der obigen Anordnung und erhielten die in 4 gezeigten Ergebnisse. Genauer gesagt, der Aufzeichnungskopf mit der obigen Anordnung wurde durch Kombination von vielen Elementen mit unterschiedlichen Wärmeleitzeiten ausgebildet. 4 zeigt jedoch, dass diese vielen Wärmeleitungszeiten in der Praxis als eine Wärmeleitungszeit des einzigen Elementes in Bereichen behandelt werden können, in denen der Differentialwert der Funktion der log-umgewandelten erhöhten Temperaturdaten und der Ablaufzeit konstant ist (d.h. die Bereiche A, B und C besitzen eine konstante Steigung).
  • Aus diesem obigen Ergebnis führt in einem der Wärmeleitung zugeordneten Modell dieses Ausführungsbeispiel den Aufzeichnungskopf unter Verwendung von zwei thermischen Zeitkonstanten aus. Das obige Ergebnis zeigt an, dass eine Feedback-Regelung bei einem Modell mit drei Zeitkonstanten genauer durchgeführt werden kann. Es wird in diesem Ausführungsbeispiel jedoch festgelegt, dass die Steigungen in den Bereichen B und C von 4 nahezu gleich sind, und der Aufzeichnungskopf wird im Hinblick auf die Berechnungseffizienz als Modell unter Verwendung von zwei thermischen Zeitkonstanten betrachtet. Genauer gesagt, eine Wärmeleitung ist ein Modell mit einer Zeitkonstanten, bei der die Temperatur bis auf eine Gleichgewichtstemperatur in 0,8 sec erhöht wird (entsprechend dem Bereich A in 4), und die andere Wärmeleitung wird als Modell mit einer Zeitkonstanten angesehen, bei der die Temperatur auf die Gleichgewichtstemperatur in 512 sec erhöht wird (d.h. ein Modell der Bereiche B und C in 4).
  • Des weiteren führt dieses Ausführungsbeispiel den Aufzeichnungskopf wie folgt aus, um ein Modell zu erhalten.
  • Die Temperaturverteilung der Wärmeleitung wird ignoriert und der gesamte Aufzeichnungskopf wird als konzentriertes konstantes System behandelt.
  • Es wird davon ausgegangen, dass die Wärmequelle zwei Wärmequellen umfasst, d.h. eine Wärmequelle für den Druckvorgang und eine Wärmequelle als Unterheizeinrichtungen.
  • 5 zeigt einen Modell-Wärmeleitungsäquivalenzkreis bei diesem Ausführungsbeispiel.
  • In 5 ist nur eine Wärmequelle dargestellt. Wenn zwei Wärmequellen verwendet werden, können diese miteinander in Reihe geschaltet werden.
  • Berechnungsalgorithmus
  • Bei den Kopftemperaturberechnungen dieses Ausführungsbeispiels werden die vorstehend erwähnten Wärmeleitungsformeln wie folgt entwickelt.
  • <Änderung der Temperatur nach Ablauf von nt Zeit nach Einschalten der Wärmequelle>
    • a{1 – exp[–m·n·t]} <1>
    • a{exp[–m·t] – exp[–m·t] + exp[–2·m·t] – exp[–2·m·t] + ... + exp[–(n – 1)·m·t] – exp[–(n – 1)·m·t] + 1 – exp[–n·m·t]} = a{1 – exp[–, ·t]} + a{exp[–m·t] – exp[–2·m·t]} + a{exp[-2·m·t] – exp[-3·m·t]} ... + a{exp[–(n – 1)·m·t] – exp[-n·m·t]} = a{1 – exp[–mt]} <2-1>
    • + a{exp[–m·(2t – t)] – exp[–m·2t]} <2-2>
    • + a{exp[–m·(3t – t)] – exp[–m·3t]} ... <2-3>
    • + a{exp[–m·(nt – t)] – exp[–m·nt]} <2-n>
  • Da die obigen Formeln in der vorstehend beschriebenen Weise entwickelt worden sind, stimmt Formel <1> mit <2-1> + <2-2> + <2-3> + ... + <2-n> überein.
  • Formel <2-n>: entspricht der Temperatur des Gegenstandes zur Zeit nt, wenn eine Erhitzung von der Zeit 0 bis zur Zeit nt durchgeführt und die Wärmequelle von der Zeit n bis zur Zeit nt ausgeschaltet gehalten wird.
  • Formel <2-3>: entspricht der Temperatur des Gegenstandes zur Zeit nt, wenn eine Erhitzung von der Zeit (n-3)t bis zur Zeit (n-2)t durchgeführt und die Wärmequelle von der Zeit (n-2)t bis zur Zeit nt ausgeschaltet gehalten wird.
  • Formel <2-2>: entspricht der Temperatur des Gegenstandes zur Zeit nt, wenn eine Erhitzung von der Zeit (n-2)t bis zur Zeit (n-1)t durchgeführt und die Wärmequelle von der Zeit (n-1)t bis zur Zeit nt ausgeschaltet gehalten wird.
  • Formel <2-1>: entspricht der Temperatur des Gegenstandes zur Zeit nt, wenn eine Erhitzung von der Zeit (n-1)t bis zur Zeit nt durchgeführt wird.
  • Die Tatsache, dass die Gesamtheit der obigen Formeln der Formel <1> entspricht, hat die folgende Bedeutung. Eine Temperaturänderung (Anstieg der Temperatur) des Gegenstandes 1 wird berechnet, indem eine erniedrigte Temperatur nach dem Ablauf einer Zeiteinheit aus einer Temperatur, die durch in einer Zeiteinheit zugeführte Energie erhöht wurde (entsprechend jeder Formel <2-1>, <2-2>, ...<2-n>) erhalten wird, und die Gesamtsumme der erniedrigten Temperaturen zum gegenwärtigen Zeitpunkt aus Temperaturen, die in den entsprechenden vergangenen Zeiteinheiten erhöht wurden, wird berechnet, um die Momentantemperatur des Gegenstandes 1 abzuschätzen (<2-1> + <2-2> + .. + <2-n>).
  • In diesem Beispiel 1 wird die Chiptemperatur des Aufzeichnungskopfes auf der Basis des vorstehend erwähnten Modells viermal berechnet (Wärmequelle·thermische Zeitkonstante 2). Die erforderlichen Berechnungszeiten und Datenhaltezeiten für die vier Berechnungen sind in 22 aufgeführt. Die 6 bis 9 zeigen Berechnungstabellen, die für die Berechnung der Kopftemperatur verwendet werden, wobei jede eine zweidimensionale Matrix der Eingangsenergie und Ablaufzeit umfasst. 6 zeigt eine Berechnungstabelle für den Fall, bei dem Ausstoßheizeinrichtungen als die Wärmequelle verwendet werden und eine Elementengruppe mit einer Kurzbereichszeitkonstanten verwendet wird. 7 zeigt eine Berechnungstabelle für den Fall, bei dem Ausstoßheizeinrichtungen als Wärmequelle verwendet werden und eine Elementengruppe mit einer Langbereichszeitkonstanten verwendet wird. 8 zeigt eine Berechnungstabelle für den Fall, bei dem Unterheizeinrichtungen als Wärmequelle verwendet werden und eine Elementengruppe mit einer Kurzbereichszeitkonstanten verwendet wird, und 9 zeigt eine Berechnungstabelle für den Fall, bei dem Unterheizeinrichtungen als Wärmequelle verwendet werden und eine Elementengruppe mit einer Langbereichszeitkonstanten verwendet wird.
  • Wie die 6 bis 9 zeigen, wurden die Berechnungen in 0,05 sec-Intervallen durchgeführt, um folgendes zu erhalten:
    • (1) einen Anstieg (in Grad) der Temperatur eines Elementes mit einer Zeitkonstanten, repräsentiert durch den Kurzbereich, beim Betreiben der Ausstoßheizeinrichtungen (ΔTmh);
    • (2) einen Anstieg (in Grad) der Temperatur eines Elementes mit einer Zeitkonstanten, repräsentiert durch den Kurzbereich, beim Betreiben der Unterheizeinrichtungen (ΔTsh); Berechnungen wurden in 1,0 sec-Intervallen durchgeführt, um zu erhalten:
    • (3) einen Anstieg (in Grad) der Temperatur eines Elementes mit einer Zeitkonstanten, repräsentiert durch den Langbereich, beim Betreiben der Ausstoßheizeinrichtungen (ΔTmb); und
    • (4) einen Anstieg (in Grad) der Temperatur eines Elementes mit einer Zeitkonstanten, repräsentiert durch den Langbereich, beim Betreiben der Unterheizeinrichtungen (ΔTsb).
  • Die vorstehend erwähnten Berechnungen wurden sequentiell durchgeführt, und die Größen ΔTmh, ΔTsh, ΔTmb und ΔTsb wurden zueinander addiert (= ΔTmh + ΔTsh + ΔTmb + ΔTsb), um auf diese Weise die Kopftemperatur zu diesem Zeitpunkt zu berechnen.
  • Da, wie vorstehend beschrieben, der durch Kombination einer Vielzahl von Elementen mit unterschiedlichen Wärmeleitungszeiten gebildete Aufzeichnungskopf als Modell durch eine geringere Zahl von thermischen Zeitkonstanten als in der Praxis ersetzt wird, können die folgenden Effekte erzielt werden.
  • Im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Berechnung genau in Bezug auf sämtliche Elemente mit unterschiedlichen Wärmeleitungszeiten und in Bezug auf die Einheiten der thermischen Zeitkonstanten zwischen benachbarten Elementen durchgeführt wird, kann das Berechnungsvolumen stark verringert werden, ohne die Genauigkeit der Berechnung entsprechend zu verschlechtern.
  • Da der Kopf in Bezug auf die Zeitkonstanten als Modell konzipiert ist, kann die Berechnung in einer geringen Anzahl von Flächenoperationen durchgeführt werden, ohne die Genauigkeit der Berechnung zu verschlechtern. Wenn beispielsweise im vorstehend erwähnten Fall der Kopf nicht als Modell in Einheiten von Zeitkonstanten konzipiert ist, erfordert das Berechnungsintervall 50 ms, da es vom Bereich A festgelegt wird, der eine kleine Zeitkonstante besitzt. Andererseits fordert die Datenhaltezeit von diskreten Daten 512 sec, da sie von den Bereichen B und C mit einer großen Zeitkonstanten festgelegt wird. Genauer gesagt, eine Summierungsberechnung von 10.240 Daten über 512 sec muss in 50 ms-Intervallen durchgeführt werden, was zu einer Anzahl von Rechenoperationen führt, die einige 100 mal so groß ist wie die dieser Ausführungsform.
  • Wie vorstehend beschrieben, bearbeitet der Temperaturberechnungsalgorithmus die Temperaturverschiebung des Aufzeichnungskopfes als Summierung von diskreten Werten in einer Zeiteinheit, berechnet die Temperaturverschiebung im voraus auf der Basis der entsprechenden diskreten Werte innerhalb eines Energiebereiches, der eingegeben werden kann, und führt das Rechenergebnis in einer Tabelle auf unter Verwendung der von einer zweidimensionalen Matrix der Eingangsenergie und Ablaufzeit gebildeten Tabelle. Der durch Kombination einer Vielzahl von Elementen mit unterschiedlichen Wärmeleitungszeiten gebildete Aufzeichnungskopf wird als Modell durch eine geringere Anzahl von thermischen Zeitkonstanten als in der Praxis ersetzt, und es werden Berechnungen durchgeführt, während erforderliche Berechnungsintervalle und erforderliche Datenhaltezeiten in Einheiten von Modelleinheiten (thermische Zeitkonstanten) gruppiert werden. Des weiteren wird eine Vielzahl von Wärmequellen eingestellt, werden Temperaturanstiegsbreiten in Einheiten von Modelleinheiten für jede Wärmequelle berechnet, und werden die berechneten Breiten später addiert, um die Kopftemperatur (mehrfacher Wärmequellenberechnungsalgorithmus) zu berechnen und auf diese Weise die gesamte Temperaturverschiebung des Aufzeichnungskopfes bei der Berechnung in einer wirtschaftlichen Aufzeichnungsvorrichtung zu ermitteln, und einen Temperatursensor im Aufzeichnungskopf vorzusehen.
  • [3] Kopftemperaturüberwachungseinrichtung
  • Als Beispiel für eine Kopftemperaturüberwachungseinrichtung wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Kopftemperatur von den Kopftemperatursensoren 8e auf der in 3 gezeigten HB-Platte Überwacht. Wenn der Rauschpegel zu hoch ist, können Operationen zur Reduzierung des Rauschens durchgeführt werden, indem beispielsweise Ausgangssignale der Temperatursensoren mehrere Male gesammelt werden und der Mittelwert des Aufzeichnungskopfes berechnet wird.
  • [4] Nichtausstoßentscheidungseinrichtung
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird entschieden, ob sich der Aufzeichnungskopf gemäß der Aufzeichnungskopftemperatur und der abgeschätzten Temperatur des Aufzeichnungskopfes, die unter Durchführung einer Abschätzberechnung erhalten wurde, in einem Nichtausstoßzustand befindet. Die Bedingung dieser Entscheidung ist wie folgt: (Aufzeichnungskopftemperatur) – (Abgeschätzte Temperatur) > ΔTth
  • Worin Δ Tth so groß eingestellt wird, wie eine Fehlerentscheidung von Rauschsignalen nicht erzeugt werden kann, jedoch so klein, wie die Entscheidung unmittelbar erhalten werden kann, wenn ein Nichtausstoß erzeugt wurde.
  • Die 10A bis 10C sind Diagramme, die jeweils eine überwachte Aufzeichnungskopftemperatur (Mittelwert von 4 Malen), einen abgeschätzten Rechenwert des Aufzeichnungskopfes und einen Wert zeigen, der durch Subtraktion des abgeschätzten Rechenwertes von der Aufzeichnungskopftemperatur erhalten wurde (hiernach wird der Wert der Subtraktion des abgeschätzten Rechenwertes von der Aufzeichnungskopftemperatur mit ΔT bezeichnet). ΔT liegt über Δ Tth, sobald ein Nichtausstoß auftritt, so dass an diesem Punkt entschieden wird, dass es sich um einen unnormalen Ausstoß handelt. Die Entscheidung, ob sich der Aufzeichnungskopf in einem Nichtausstoßzustand befindet oder nicht, wird in einem konstanten Zeitintervall durchgeführt.
  • Wenn entschieden wurde, dass es sich um einen unnormalen Ausstoß handelt, können beispielsweise sofort Ausstoßwiederherstellvorgänge durchgeführt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann auch die folgende Entscheidung durchgeführt werden, wenn man berücksichtigt, dass der unnormale Ausstoß durch unerwartetes Rauschen entschieden wurde, das in ungewöhnlicher Weise vom Äußeren der Aufzeichnungsvorrichtung eindringt. Mit anderen Worten, die Entscheidung, ob sich der Aufzeichnungskopf in einem Nichtausstoßzustand befindet oder nicht, wird mit Sicherheit durchgeführt, indem die Temperaturänderungsgrößen sowohl beim Temperaturanstieg als auch beim Temperaturabfall gemäß einem Nichtausstoß gemessen werden, wie im Kapitel Hintergrund der Erfindung in der Beschreibung erläutert.
  • Bezogen auf 11A und 11B werden nachstehend weitere Einzelheiten dieses Ausführungsbeispiels beschrieben. Wie in 11A gezeigt ist, werden der Temperaturanstieg (T1-T0) des Aufzeichnungskopfes während des Ausstoßes in einer vorgegebenen Zeit (t1-t0) und die Temperaturverringerung (T1-T2) des Aufzeichnungskopfes während eines Nichtausstoßes in einer vorgegebenen Zeit (t2-t1) nach dem Ablauf der Zeit (t1-t0) detektiert. Wenn die Gesamtsumme dieser Temperaturen (T1-T0) + (T1-T2) = (2T1-T0-T2) über einem vorgegebenen Wert Tth liegt, wird entschieden, dass sich der Aufzeichnungskopf in einem Leerausstoßzustand befindet.
  • 12 ist ein Ablaufdiagramm in Bezug auf die Entscheidung des Nichtausstoßes. In Schritt S110 wird die Kopftemperatur von Sensoren abgetastet. In Schritt S120 wird ein abgeschätzter Wert der Kopftemperatur berechnet, und in Schritt S130 werden ΔT und ΔTth miteinander verglichen (erster Entscheidungs-A-Modus gemäß 11B). Selbst wenn ein Nichtausstoßzustand entschieden wird, wird zur Durchführung einer bestimmten weiteren Entscheidung erneut eine Entscheidung in Bezug auf den Nichtausstoßzustand durch Messen des Temperaturanstieges und des Temperaturabfalls in Schritt S140 getroffen (endgültiger Entscheidungs-B-Modus gemäß 11B).
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Entscheidung in Bezug auf den Nichtausstoßzustand durchgeführt, indem Temperaturdifferenzen sowohl beim Temperaturanstieg als auch beim Temperaturabfall verwendet werden, wie vorstehend gezeigt, um so in sicherer Weise einen Nichtausstoß zu detektieren, selbst wenn sich der Aufzeichnungskopf geringfügig in einem Temperaturreduzierzustand befindet. Wenn in Bezug auf den Nichtausstoßzustand des Aufzeichnungskopfes nur dann entschieden wird, wenn der Aufzeichnungskopf wenige Temperaturänderungen aufweist, kann eine Entscheidung getroffen werden, indem nur eine Temperaturdifferenz entweder beim Temperaturanstieg oder beim Temperaturabfall verwendet wird.
  • Wenn in Schritt S140 entschieden wird, dass sich der Aufzeichnungskopf im Nichtausstoßzustand befindet, werden in Schritt S150 Absaugwiederherstellvorgänge durchgeführt. Hiernach wird wiederum entschieden, ob sich der Aufzeichnungskopf im Nichtausstoßzustand befindet, indem die Temperaturänderungsgrößen sowohl beim Temperaturanstieg als auch beim Temperaturabfall gemäß einem Nichtausstoß gemessen werden und überprüft wird, ob der Aufzeichnungskopf in einen normalen Zustand zurückgekehrt ist oder nicht. Wenn er sich in einem normalen Zustand befindet, werden die Ausstoßwiederherstellvorgänge beendet. Wenn er sich jedoch trotz Durchführung der Absaugwiederherstellvorgänge im Nichtausstoßzustand befindet, wird eine Fehleranzeige durchgeführt, um den Benutzer zu alarmieren.
  • Bei dem Verfahren zum Detektieren eines Nichtausstoßes gemäß diesem Ausführungsbeispiel, wenn die Druckleistung gering ist, wird der Temperaturanstieg des Aufzeichnungskopfes natürlich gering. Selbst wenn jedoch der Nichtausstoßzustand trotz der Tatsache, dass sich der Aufzeichnungskopf im Nichtausstoßzustand befindet, nicht detektiert wird, wird der Aufzeichnungskopf gegenüber einem übermäßig großen Temperaturanstieg geschützt, der durch den Nichtausstoß hervorgerufen wird, so dass eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst werden kann. Beispiele des Falles, bei dem die Druckleistung gering ist, werden im Zusammenhang mit dem nachfolgenden dritten Ausführungsbeispiel erläutert.
  • (Zweites Ausführungsbeispiel)
  • Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel, das lediglich für darstellerische Zwecke vorgesehen ist und nicht unter die beanspruchte Erfindung fällt, kann der Wert ΔTth, der für die Entscheidung über den Nichtausstoß verwendet wird, in Abhängigkeit vom Zustand der Aufzeichnungsvorrichtung verändert werden. Die Kopftemperaturabschnittseinrichtung und die Kopftemperaturüberwachungseinrichtung sind die gleichen wie bei Ausführungsform 1.
  • [1] Erläuterung der im zweiten Ausführungsbeispiel verwendeten Aufzeichnungsvorrichtung
  • 13 zeigt die Konstruktion des Aufzeichnungsteiles der im zweiten Ausführungsbeispiel verwendeten Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung. In dieser Figur sind mit 701 die Tintenpatronen bezeichnet. Diese bestehen aus Tintentanks, die mit farbigen Tinten – Schwarz, Cyan, Magenta und Gelb – gefüllt sind, und einem Mehrfachkopf 702. In 14 sind am Mehrfachkopf angeordnete Mehrfachdüsen aus z-Richtung gezeigt. Mit 801 sind die am Mehrfachkopf 702 angeordneten Mehrfachdüsen bezeichnet. Es wird nunmehr erneut auf 13 Bezug genommen. Mit 703 ist eine Papiertransportwalze bezeichnet, die sich in der Richtung des Pfeiles dreht und das Druckpapier zusammen mit der Axialrolle 704 herunterpresst sowie das Druckpapier in y-Richtung fördert. Mit 705 ist eine Papiervorschubwalze bezeichnet, die das Druckpapier zuführt und niederdrückt, wie bei 703 und 704 gezeigt. Mit 706 ist ein Schlitten bezeichnet, der die vier Tintenpatronen lagert und bewegt. Dieser verbleibt in der Ausgangsposition (h), die durch gestrichelte Linien wiedergegeben ist, während kein Druck oder der Wiederherstellvorgang für den Mehrfachkopf durchgeführt wird.
  • Bevor der Druck begonnen wird, bewegt sich der Schlitten (706), der sich in der in der Zeichnung dargestellten Position (Ausgangsposition) befindet, in x-Richtung und führt den Druck über die Breite L auf dem Papier mit n Mehrfachdüsen des Mehrfachkopfes (702) durch. Wenn der Druck der Daten bis zum Papierende vervollständigt worden ist, kehrt der Schlitten in die Ausgangsposition zurück und führt wiederum den Druck in x-Richtung durch. Durch Wiederholung des Drucks über die Breite L des Mehrfachkopfes bei jedem Abtastvorgang des Schlittens und der Papierförderung wird das Drucken von Daten auf einem Papierbogen beendet.
  • Wenn jedoch die Aufzeichnungsvorrichtung nicht als Einfarbendrucker zum ausschließlichen Drucken von Symbolen, sondern zum Drucken von Bildern verwendet wird, müssen diverse Faktoren, wie Farbentwicklung, Tönung, Gleichmäßigkeit, berücksichtigt werden. Was die Gleichmäßigkeit anbetrifft, so können geringfügige Unterschiede der Düsen, die bei deren Herstellung verursacht werden, die Tintenausstoßmenge und Ausstoßrichtung beeinflussen und die Druckqualität in Bezug auf die Gleichmäßigkeit der Dichte verschlechtern.
  • Konkrete Beispiele einer ungleichmäßigen Dichte sind in den 15A bis 15C und 16A bis 16C gezeigt. Diese Beispiele wurden von einem Einfarbenaufzeichnungskopf gedruckt, um die Erläuterung zu vereinfachen. In 15A ist mit 91 der Mehrfachkopf bezeichnet. Dieser Mehrfachkopf entspricht dem der 14, besteht jedoch aus acht Mehrfachdüsen (92), um die Erläuterung zu vereinfachen. Mit 93 sind Tintentröpfchen bezeichnet, die von den Mehrfachdüsen 92 ausgestoßen werden. Es ist ideal, wenn der Ausstoß mit gleichmäßiger Menge, und in gleicher Richtung stattfindet, wie in dieser Figur gezeigt. Wenn der Ausstoß auf diese Weise durchgeführt wird, fallen Tropfen mit gleichmäßiger Größe auf das Papier (15B), und es wird ein gleichmäßiges Bild erhalten (15C).
  • In Wirklichkeit ist jedoch jede Düse geringfügig anders. Wenn der Druck in der vorstehend beschriebenen Weise durchgeführt wird, besitzen daher die von jeder Düse ausgestoßenen Tintentropfen keine gleichmäßige Größe und Richtung, wie in 16A gezeigt, und die Tintentropfen fallen auf das Papier, wie in 16B gezeigt. In dieser Figur treten in Hauptabtastrichtung des Kopfes periodisch Leerpunkte auf, die keinen Flächenfaktor von 100 % ermöglichen, oder in umgekehrter Weise überlappen sich Punkte auf überflüssige Weise, oder es treten weiße Streifen auf, wie man in der Mitte der Figur erkennen kann. Die auf das Papier treffenden Tropfenanhäufungen bilden in Düsenausrichtrichtung die in 16C gezeigte Dichteverteilung. Diese wird vom menschlichen Auge als ungleichmäßige Dichte wahrgenommen.
  • Bei der bei diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung findet das nachfolgende Verfahren Anwendung. Dieses Verfahren wird kurz in Verbindung mit den 17A bis 17C und 18A bis 18C erläutert. Hierbei muss der Mehrfachkopf 91 dreimal eine Abtastung durchführen, um das Drucken des in den 15A bis 15C und 16A bis 16C gezeigten Druckbereiches zu beenden, wobei ein Bereich von vier Bildelementen, der der Hälfte des Druckbereiches entspricht, von zwei Durchgängen beendet werden kann. Die acht Düsen des Mehrfachkopfes sind in eine obere und eine untere Gruppe unterteilt, die jeweils aus vier Düsen bestehen. Jede Düse druckt bei jedem Abtastvorgang die Punkte, die auf die Hälfte der Zahl der Punkte in den Originalbilddaten reduziert wurden, auf eine bestimmte Bilddatenreihe (in 18A gezeigtes Schachbrettmuster). Bei der zweiten Abtastung wird die verbleibende Hälfte der Bilddaten mit Punkten gefüllt (in 18B gezeigtes umgekehrtes Schachbrettmuster), so dass auf diese Weise der Druck in vier Bildelementen beendet wird. Dieses Aufzeichnungsverfahren wird als unterteilte Aufzeichnung bezeichnet.
  • Unter Verwendung dieses Aufzeichnungsverfahrens wird der spezielle Einfluss einer jeden Düse auf das gedruckte Bild um die Hälfte reduziert, wenn der gleiche Mehrfachkopf gemäß den 16A bis 16C verwendet wird. Es werden die in 17B gezeigten Druckbilder erhalten. Schwarze und weiße Streifen, wie in 16B, sind weniger wahrscheinlich. Somit wird die Ungleichmäßigkeit der Dichte, wie in 17C gezeigt, im Vergleich zu 16C beträchtlich verringert.
  • Wenn bei der im zweiten Ausführungsbeispiel verwendeten Aufzeichnungsvorrichtung Diagramme gedruckt werden, findet das unterteilte Aufzeichnungsverfahren, bei dem in zwei Abtastvorgängen gedruckt wird, Verwendung. Wenn Texte gedruckt werden, bei dem die Ungleichmäßigkeit der Dichte nicht besonders groß ist, kann der Druck in einem einzigen Abtastvorgang durchgeführt werden. Bei diesem Druckmodus kann eine höhere Druckgeschwindigkeit erzielt werden.
  • [2] Nichtausstoßentscheidungseinrichtung
  • Wenn im zweiten Ausführungsbeispiel in zwei Abtastvorgängen gedruckt wird, wird ein kleineres ΔTth gewählt. Durch Anwendung des Verfahrens der Entscheidung eines Nichtausstoßes des Aufzeichnungskopfes mit Hilfe der Temperaturänderungen, die durch einen Temperaturanstieg durch Leerausstoß und einen Temperaturabfall nach dem Leerausstoß verursacht werden, wird gleichzeitig die Zuverlässigkeit der Aufzeichnungsvorrichtung in Bezug auf den Nichtausstoß verbessert.
  • Bei der in diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Aufzeichnungsvorrichtung, die eine Vielzahl von Seite an Seite angeordneten Köpfen umfasst,. werden die Signale des Kopftemperatursensors von anderen Köpfen durch Rauschsignale gestört. Wenn die Druckleistung hoch ist, steigt der Rauschpegel an, der in den Signalen des Kopftemperatursensors der anderen Köpfe auftritt. Da bei dem Druckmodus, bei dem der Druck in zwei Abtastvorgängen durchgeführt wird, die Druckleistung gering ist, ist auch der Rauschpegel gering, so dass der Wert ΔTth relativ eng eingestellt werden kann. Da die Druckleistung gering ist, ist der Temperaturanstieg infolge des Drucks gering, so dass es erforderlich ist, den Wert ΔTth eng einzustellen.
  • Es ist auch möglich, die Druckleistung von den Druckdaten vorher festzustellen und den Wert ΔTth entsprechend zu ändern. Beispielsweise kann für jede Zeile der Wert ΔTth eng eingestellt werden, wenn die Druckleistung gering ist, und weit eingestellt werden, wenn die Druckleistung hoch ist.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird der Wert ΔTth in Abhängigkeit von den unterschiedlichen Druckleistungen der verschiedenartigen Druckmodi verändert, jedoch werden der Rauschpegel und der Temperaturanstieg infolge des Druckens nicht nur durch die Druckleistung beeinflusst. Der Wert ΔTth kann auch in Abhängigkeit von anderen Faktoren verändert werden, beispielsweise der Antriebsfrequenz des Aufzeichnungskopfes.
  • Bei dem Verfahren, das als bisherige Technik dargestellt wurde, d.h. einem Verfahren zum Entscheiden eines Nichtausstoßes des Aufzeichnungskopfes mit Hilfe einer Temperaturänderung gemäß dem bei einem Leerausstoß auftretenden Temperaturanstieg und gemäß dem Temperaturabfall nach dem Ausstoß, kann in Bezug auf den Nichtausstoß des Aufzeichnungskopfes mit Sicherheit entschieden werden. Dieses Verfahren kann jedoch nur Anwendung finden, wenn nicht gedruckt wird, und es wird viel Zeit benötigt, um das Verfahren durchzuführen. Dies kann zu einer Reduzierung des Durchsatzes des Aufzeichnungskopfes führen, wenn dieses Verfahren häufig eingesetzt wird. Das vorstehend beschriebene Verfahren zur Entscheidung in Bezug auf einen Nichtausstoß des Aufzeichnungskopfes unter Verwendung des überwachten Wertes und des abgeschätzten Wertes der Kopftemperatur ist nicht auf die Zeiten beschränkt, wenn nicht gedruckt wird, und hat den Vorteil, dass der Durchsatz kaum reduziert wird. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass der Aufzeichnungskopf durch plötzlich von außen auftretendes Rauschen nicht richtig funktionieren kann und dass es schwierig ist, wenn die Druckleistung gering ist, in Bezug auf den Nichtausstoß zu entscheiden, da der Wert ΔT dann eng ist.
  • Aus diesen Gründen finden bei diesem Ausführungsbeispiel beide vorstehend beschriebenen Entscheidungsverfahren in Bezug auf einen Nichtausstoß Anwendung, um die Zuverlässigkeit der Aufzeichnungsvorrichtung in Bezug auf den Nichtausstoß zu verbessern. Konkret gesagt, ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel findet unter Beachtung der Möglichkeit, dass ein plötzliches Rauschen von außen zu einer unkorrekten Entscheidung in Bezug auf den Nichtausstoß führen kann, das Verfahren zur Entscheidung in Bezug auf einen Nichtausstoß des Aufzeichnungskopfes mit Hilfe einer Temperaturänderung infolge eines Temperaturanstieges durch einen Leerausstoß und eines Temperaturabfalls nach dem Ausstoß Anwendung, um mit Sicherheit eine Entscheidung über den Nichtausstoß des Aufzeichnungskopfes durchzuführen.
  • Wenn der für den Aufzeichnungskopf zugeführte Strom eingeschaltet wird, wird die Entscheidung in Bezug auf einen Nichtausstoß des Aufzeichnungskopfes mit Hilfe der Temperaturänderung des Aufzeichnungskopfes infolge eines Leerausstoßes durchgeführt. Wenn ein Nichtausstoß des Aufzeichnungskopfes detektiert wird, können die Ausstoßwiederherstellungsmaßnahmen durchgeführt werden. Nach dem Ablauf von 60 Stunden nach dem Einschalten kann die gleiche Sequenz wieder durchgeführt werden.
  • Das Ablaufdiagramm der 19 zeigt den Prozess der Nichtausstoßdetektionsmaßnahmen. Auf eine Erläuterung des Teiles, der mit dem der 12 identisch ist, wird verzichtet. In Schritt S230 wird der Druckmodus des Aufzeichnungskopfes durchgeführt, und in Schritt S240 wird der Wert ΔTth entsprechend dem Druckmodus ausgewählt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Druckmodus der Aufzeichnungsvorrichtung vor der Entscheidung in Bezug auf den Nichtausstoß erhalten, was jedoch keine notwendige Bedingung darstellt. Wenn der Druckmodus vom Benutzer oder über eine Anwendungssoftware verändert wird, kann auch der Wert ΔTth in Abhängigkeit vom Modus verändert werden.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Wert ΔTth in Abhängigkeit vom Druckmodus der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung verändert. Der Wert ΔTth kann jedoch auch in Abhängigkeit von anderen Zuständen der Aufzeichnungsvorrichtung verändert werden.
  • Beispielsweise ist es auch vorteilhaft, den Wert ΔTth in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen dem Aufzeichnungskopf und der Umgebung zu verändern. Die Wärmeverteilung im Aufzeichnungskopf ist vor dem Beginn des Druckens und nach der Durchführung eines Drucks mit hoher Leistung unterschiedlich. Im erstgenannten Fall wird nach dem Beginn des Druckens die hierdurch erzeugte Wärme rasch auf andere Teile des Kopfes, die eine relativ niedrige Temperatur im Vergleich zu dem Teil in der Nähe der Ausstoßheizeinrichtung besitzen, übertragen. Im letztgenannten Fall ist die Temperatur in den anderen Teilen des Aufzeichnungskopfes bereits höher geworden, so dass Wärme nicht in einfacher Weise übertragen werden kann. Daher ist es angemessen, den Wert ΔTth im letztgenannten nannten Fall relativ hoch anzusetzen.
  • Der Wert ΔTth kann auch in Abhängigkeit von der Länge der Zeit, während der die Aufzeichnungsvorrichtung unbenutzt gelassen wird, verändert werden. Wenn der Aufzeichnungskopf über eine lange Zeit unbenutzt gelassen wird, verdampfen flüchtige Bestandteile der Tinte in der Nachbarschaft der Ausstoßöffnung und die Viskosität der Tinte steigt an, so dass der Aufzeichnungskopf nicht in einfacher Weise Tinte ausstoßen kann. Wenn der Tintenausstoß (einschließlich eines Vorausstoßes) durchgeführt wird, nachdem die Vorrichtung über einen langen Zeitraum unbenutzt gelassen worden ist, ist die Ausstoßmenge gering oder es kann überhaupt kein Ausstoß durchgeführt werden. Da in diesem Zustand der Wert ΔT ansteigt, wird bevorzugt, den Wert ΔTth groß anzusetzen.
  • Der Wert ΔTth kann auch in Abhängigkeit von einer Temperaturdifferenz zwischen dem überwachten Wert und dem abgeschätzten Wert der Kopftemperatur verändert werden. Wenn die Aufzeichnungsvorrichtung den Druck für wenige Sekunden gestoppt hat, nimmt der Rauschpegel ab, so dass der überwachte und abgeschätzte Wert der Aufzeichnungsvorrichtung zusammenfallen sollten. Wenn sich jedoch die überwachte Temperatur von der abgeschätzten Temperatur infolge der Genauigkeit der Kopftemperaturberechnung unterscheidet, stört diese Differenz die Detektion des Nichtausstoßes des Aufzeichnungskopfes. Daher ist es zur Verbesserung der Genauigkeit der Entscheidung in Bezug auf einen Nichtausstoß wichtig, den Wert ΔTth in Abhängigkeit von dieser Differenz zu korrigieren. Umgekehrt kann der gleiche Effekt erreicht werden, wenn die abgeschätzte Kopftemperatur auf die überwachte Kopftemperatur eingestellt wird, wenn sich die Aufzeichnungsvorrichtung in einem definierten Zustand befindet.
  • Wenn in Schritt S260 entschieden wird, dass sich der Aufzeichnungskopf im Nichtausstoßzustand befindet, wird in Schritt S270 die Wiederherstellung durch Absaugung durchgeführt. Hiernach wird in Schritt S280 die Entscheidung in Bezug auf einen Nichtausstoß des Aufzeichnungskopfes mit Hilfe der Temperaturänderung infolge eines Leerausstoßes durchgeführt, um zu überprüfen, ob der Normalzustand des Aufzeichnungskopfes wiederhergestellt worden ist. Wenn der Zustand normal ist, werden sämtliche Kennzeichen in Schritt S290 rückgesetzt (AUS), und die Wiederherstellung durch Absaugung wird beendet. Wenn sich trotz der Wiederherstellung durch Absaugung der Aufzeichnungskopf noch im Nichtausstoßzustand befindet, wird davon ausgegangen, dass der Tintentank eine Tinte enthält, und in Schritt S300 wird ein Fehler angezeigt, und die Vorrichtung wartet auf eine vom Benutzer durchgeführte Operation.
  • Wenn der Benutzer in Schritt S310 den Kopftank durch einen neuen, Tinte enthaltenden Tank ersetzt und die Absaugwiederherstellungstaste drückt, werden die Wiederherstellung durch Absaugung und danach die Entscheidung in Bezug auf einen Nichtausstoß durchgeführt. Wenn sichergestellt ist, dass sich der Aufzeichnungskopf nicht im Nichtausstoßzustand befindet, wird der Normalzustand wiederhergestellt (die Nichtausstoßkennzeichen werden später erläutert).
  • Wenn der Benutzer nicht die Absaugwiederherstellungstaste, sondern die On-Line-Taste gedrückt hat, wird der Normalzustand wiederhergestellt, indem die Nichtausstoßkennzeichen in Schritt S320 gesetzt werden (EIN). Der Kopf, in Bezug auf den entschieden wurde, dass er sich im Nichtausstoßzustand befindet, wird jedoch nicht angetrieben. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird von den vier Nichtausstoßkennzeichen, die den Vierfarbköpfen entsprechen, nur das Kennzeichen gesetzt, das dem Kopf entspricht, der sich gemäß der Entscheidung im Nichtausstoßzustand befindet. Dann wird der Normalzustand wiederhergestellt. Nach Wiederherstellung des Normalzustandes, werden in Abhängigkeit vom Druck Daten gedruckt, wobei jedoch der Kopf, der dem gesetzten Nichtausstoßkennzeichen entspricht, nicht betrieben wird. Auch die Steuerungen für den Druck durch diesen Kopf, wie die Temperaturregelung, der Vorausstoß etc., werden nicht durchgeführt. Die der Farbe dieses Kopfes entsprechenden Daten werden als nicht existent angesehen, d.h. ein Abtasten des Schlittens wird nicht durchgeführt, wenn nur die Druckdaten für diese Farbe existieren.
  • Diese Maßnahmen sollen ein Drucken mit den verbleibenden Köpfen ermöglichen, wenn dies der Benutzer wünscht und wenn eine der vierfarbigen Tinten leer wird. Wenn beispielsweise farbige Tinten von Schwarz, Cyan, Magenta und Gelb verwendet werden und ein Kopfteil, der eine dieser Farben enthält, leer wird, ist es möglich, einen Einfarbdruck unter ausschließlicher Verwendung des Kopfes für schwarze Tinte durchzuführen. Wenn auch der keine Tinte enthaltene Kopf betrieben würde, würde die Temperatur übermäßig ansteigen und der Druck beschädigt werden (wenn die Tinte entleert wird, kann der Tintentank in einer solchen Vorrichtung, bei der Tintentanks austauschbar sind, ersetzt werden, sonst müssen die Tinten wiederaufgefüllt werden). Wenn die Temperatur weiter ansteigt, führt dies zu einem Schmelzen des Tintentanks, wodurch auch das Hauptgehäuse der Aufzeichnungsvorrichtung negativ beeinflusst wird.
  • Die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bei diesem Ausführungsbeispiel wird so gesteuert, dass eine Abtastung von Bereichen, die keine Druckdaten enthalten, soweit wie möglich vermieden wird. Da der Kopf, in Bezug auf den der Zustand des Nichtausstoßes entschieden wurde, keinen Druck durchführt, kann der Durchsatz durch Ignorierung der entsprechenden Druckdaten verbessert werden.
  • Nachdem die Stromzufuhr für die Aufzeichnungsvorrichtung eingeschaltet worden ist, werden, wenn mit dem Druck begonnen werden soll, die Nichtausstoßkennzeichen gesetzt (EIN), und der Benutzer wird durch eine Fehlerbotschaft gewarnt. Wenn der Benutzer den Kopftank durch einen neuen, mit Tinte gefüllten Tank ersetzt hat (oder den Tank erneut mit Tinte gefüllt hat), die Wiederherstellung durch Absaugen durchgeführt worden ist und nach der Wiederherstellung durch Absaugung entschieden worden ist, dass sich der Kopf in einem Ausstoßzustand befindet, wird das Nichtausstoßkennzeichen rückgesetzt (AUS).
  • Diese Sequenz, die ein Drucken ohne Betreiben des Kopfes, der sich im Nichtausstoßzustand befindet, ermöglicht, ist nicht nur im vorliegenden Ausführungsbeispiel wirksam, sondern generell bei Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtungen, die einen Druck durch Ausstoß von Tinten verschiedener Farben durchführen, wenn eine der Tinten in der Tintenausstoßvorrichtung (in diesem Ausführungsbeispiel eine von vier Farben) aufgebraucht ist. Diese Sequenz ist auch wirksam, wenn ein Aufzeichnungskopf in diverse Sektionen unterteilt ist und jede Sektion unabhängig angetrieben wird (wenn beispielsweise unterschiedliche Tintenfarben vorhanden sind) sowie ein Teil des Aufzeichnungskopfes in den Nichtausstoßzustand übergegangen ist.
  • In einem dritten Ausführungsbeispiel wird ein Wert, der durch Subtrahieren einer abgeschätzten Temperatur des Kopfes von der Überwachungstemperatur des Kopfes erhalten wurde, über eine Zeitdauer summiert, während die Nichtausstoßentscheidungseinrichtung speziellen Anforderungen genügt. In diesem Ausführungsbeispiel findet die im zweiten Ausführungsbeispiel verwendete Aufzeichnungsvorrichtung Anwendung, und die Kopftemperaturüberwachungseinrichtung, Kopftemperaturabschätzeinrichtung und Ausstoßwiederherstellungseinrichtung sind die gleichen wie im ersten Ausführungsbeispiel.
  • Die Überwachungstemperatur des Kopfes fällt nicht mit der abgeschätzten Temperatur des Kopfes zusammen, wenn ein Nichtausstoß nicht aufgetreten ist. Wahrscheinliche Gründe für diesen Fall sind beispielsweise der Abschätzvorgang der Kopftemperatur, eine Abweichung im Software-Timing infolge einer Durchschnittsbildung der Signale vom Temperatursensor des Kopfes, die Genauigkeit der Abschätzung der Kopftemperatur und verschiedene Rauscharten. Eine Entscheidung in Bezug auf einen Nichtausstoß des Aufzeichnungskopfes in Abhängigkeit von einem Wert, der durch Subtraktion eines abgeschätzten Temperaturwertes des Kopfes von der Überwachungstemperatur des Kopfes erhalten wurde, führt zu einem Faktor, der die Genauigkeit der Nichtausstoßentscheidung verringert.
  • Daher wird bei diesem Ausführungsbeispiel ein durch Subtraktion der abgeschätzten Temperatur des Kopfes von der Überwachungstemperatur des Kopfes erhaltener Wert in einem speziellen Zeitintervall addiert. Wenn ein durch Addition über eine spezielle Zeitdauer erhaltener Wert größer ist als ein spezieller Schwellenwert ΔTth, wird entschieden, dass sich der Aufzeichnungskopf in einem Nichtausstoßzustand befindet. Durch Addition über eine spezielle Zeitdauer kann die Genauigkeit der Entscheidung des Nichtausstoßes erhöht werden. Gleichzeitig kann ein Ausstoßfehler selbst bei einem Druck mit niedriger Leistung detektiert werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird bei diesem Ausführungsbeispiel ein durch Subtraktion der abgeschätzten Temperatur des Kopfes von der Überwachungstemperatur des Kopfes erhaltener Wert addiert. Selbst dann, wenn der Ausstoß des Aufzeichnungskopfes normal ist, kann jedoch ein durch Subtraktion der abgeschätzten Temperatur des Kopfes von der Überwachungstemperatur des Kopfes erhaltener Additionswert in Abhängigkeit von der Genauigkeit des Abschätzvorganges nicht Null sein. Daher kann eine Differenz der Temperaturwerte, die nach einer speziellen Kompensation für die Überwachungstemperatur des Kopfes oder den abgeschätzten Temperaturwert des Kopfes erhalten wurden, addiert werden. Mit Ablauf einer bestimmten speziellen Zeitdauer nach Addition des Überwachungstemperaturwertes des Kopfes und des abgeschätzten Temperaturwertes des Kopfes kann aus dem Ergebnis der Addition entschieden werden, ob sich der Aufzeichnungskopf im Nichtausstoßzustand befindet.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Wert, der durch Subtraktion der abgeschätzten Temperatur des Kopfes von der Überwachungstemperatur des Kopfes erhalten wurde, über eine spezielle Zeitdauer addiert. Das Additionsintervall ist nicht auf diese spezielle Zeitdauer beschränkt und kann beispielsweise einer Zeitdauer für eine Abtastung entsprechen.
  • Der Ausstoß bei diesem Ausführungsbeispiel umfasst einen Ausstoß während des Druckens, aber auch einen Vorausstoß während des Druckens und einen Vorausstoß vor und nach dem Drucken.
  • (Viertes Ausführungsbeispiel)
  • In einem vierten Ausführungsbeispiel findet die im zweiten Ausführungsbeispiel verwendete Aufzeichnungsvorrichtung Anwendung, und die Kopftemperaturüberwachungseinrichtung, Kopftemperaturabschätzeinrichtung und Ausstoßwiederherstellungseinrichtung entsprechen denen des ersten Ausführungsbeispiels. Die Funktionsweise dieses Ausführungsbeispiels ist im Ablaufdiagramm der 20 dargestellt. Auf eine Beschreibung der gleichen Bestandteile wie in 19 wird verzichtet.
  • Im vierten Ausführungsbeispiel wird ein Wert (hiernach als "ΔT" bezeichnet), der durch Subtraktion des abgeschätzten Wertes der Temperatur des Kopfes von der Überwachungstemperatur des Kopfes erhalten wurde, über eine Zeitdauer einer Abtastung addiert. In Schritt S430 wird die Druckleistung für eine Abtastung aus den Druckdaten gewonnen, und der Additionswert wird durch den Wert der Druckleistung kompensiert. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Anzeige der Buchstaben pro Abtastung und eine Differenz der Druckleistung kompensiert, indem der Additionswert durch die Druckleistung einer Abtastung geteilt wird. Wenn die Druckleistung einer Abtastung größer ist als der vorgegebene Wert (bezeichnet als "Tth") und der kompensierte Wert größer ist als der spezielle Schwellenwert Tth, wird entschieden, dass sich der Aufzeichnungskopf im Nichtausstoßzustand befindet.
  • Der Druckbereich und die Druckleistung bei einer Abtastung sind bei jeder Abtastung unterschiedlich. Im Vergleich zu dem Wert ΔTth ohne Kompensation des Additionswertes von ΔT gemäß der Druckleistung sollte im Unterschied zum dritten Ausführungsbeispiel der Wert ΔTth so eingestellt werden, dass ein Fall erreicht wird, bei dem der Druckbereich für eine Abtastung groß und auch die Druckleistung groß ist, d.h. der Additionswert der Druckleistung für eine Abtastung groß ist. Dies deswegen, weil dann, wenn der Wert ΔTth so eingestellt wird, dass ein Fall erreicht wird, bei dem der Additionswert der Druckleistung gering ist, ΔTth relativ klein ist, und weil dann, wenn der Additionswert der Druckleistung für eine Abtastung beim tatsächlichen Druck groß ist, entschieden werden kann, dass sich der Aufzeichnungskopf in einem Nichtausstoßzustand befindet, obwohl der Aufzeichnungskopf normal ist.
  • Daher ermöglicht dieses Ausführungsbeispiel eine Detektion eines Nichtausstoßes durch Kompensation mit dem Additionswert für eine Abtastung der Druckleistung, selbst wenn der Druckbereich und die Druckleistung bei einer Abtastung geringer sind. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Anzahl der Buchstaben für jede Abtastung und die Differenz der Druckleistung kompensiert, indem ein in Schritt S470 addierter Wert durch die Druckleistung einer Abtastung geteilt wird.
  • Wenn jedoch der Druckbereich und die Druckleistung bei einer Abtastung gering sind, ist ΔT natürlich klein und auch der Additionswert von ΔT klein. In diesem Fall variiert ein Wert, der durch Teilen des Additionswertes von T durch den Additionswert der Druckleistung erhalten wurde, wesentlich in Abhängigkeit vom im Überwachungstemperaturwert des Kopfes enthaltenen Rauschen (Rauschpegel ist hoch). Dies führt zu einer großen Möglichkeit einer fehlerhaften Entscheidung in Bezug auf einen Nichtausstoß. Wenn der Additionswert der Druckleistung für eine Abtastung geringer ist als der vorgegebene Wert ΔTth, wird in Schritt S460 entschieden, dass der Rauschpegel hoch ist, so dass daher nicht über einen Nichtausstoß entschieden wird.
  • Durch die obige adaptive Anordnung wird die Genauigkeit bei der Detektion des Nichtausstoßes des Aufzeichnungskopfes vergrößert, und zwar in äquivalenter Weise wie oder besserer Weise als beim dritten Ausführungsbeispiel, und es wird ermöglicht, dass ein Nichtausstoß selbst bei einem Druck mit niedriger Leistung detektiert wird.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird ein durch Subtraktion der abgeschätzten Temperatur des Kopfes von der Überwachungstemperatur des Kopfes erhaltener Wert durch die Druckleistung für eine Abtastung kompensiert. Ferner kann der Schwellenwert ΔTth für eine Entscheidung in Bezug auf ein Tintentropfen durch die Druckleistung für eine Abtastung kompensiert werden. Die Additionsdauer ist nicht immer auf die Zeitdauer einer Abtastung beschränkt. Beispielsweise kann die Addition auch für zwei Abtastungen durchgeführt werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird ein durch Subtraktion der abgeschätzten Temperatur des Kopfes von der Überwachungstemperatur des Kopfes erhaltener Wert addiert. Ein durch Subtraktion der abgeschätzten Temperatur des Kopfes von der Überwachungstemperatur des Kopfes erhaltener Additionswert kann jedoch infolge der Genauigkeit des Abschätzvorganges nicht Null sein, selbst wenn der Ausstoß des Aufzeichnungskopfes normal ist. In diesem Fall kann eine Differenz von Werten, die aus einer speziellen Kompensation der Überwachungstemperatur des Kopfes oder der abgeschätzten Temperatur des Kopfes erhalten wurden, addiert werden. Eine Entscheidung in Bezug auf einen Nichtausstoß des Aufzeichnungskopfes kann von einem Additionswert aus getroffen werden, wenn der Druck einer Abtastung nach wiederholten Additionen der Überwachungstemperatur des Kopfes und der abgeschätzten Temperatur des Kopfes beendet ist.
  • (Fünftes Ausführungsbeispiel)
  • In einem fünften Ausführungsbeispiel findet die im zweiten Ausführungsbeispiel verwendete Aufzeichnungsvorrichtung Anwendung, und die Kopftemperaturüberwachungseinrichtung, Kopftemperaturabschätzeinrichtung und Ausstoßwiederherstelleinrichtung sind die gleichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
  • Beim fünften Ausführungsbeispiel wird die Anzahl der Druckpunkte aus Druckdaten vor dem tatsächlichen Drucken gewonnen. Ein durch Subtraktion der abgeschätzten Temperatur des Kopfes von der Überwachungstemperatur des Kopfes erhaltener Wert (hiernach als "ΔT" bezeichnet) wird addiert, und zur gleichen Zeit wird die Anzahl der Druckpunkte gezählt. Wenn die Anzahl der Druckpunkte einen speziellen Wert erreicht, wird der Additionswert von ΔT mit dem speziellen Schwellenwert ΔTth für eine Entscheidung in Bezug auf einen Nichtausstoß verglichen. Wenn der Additionswert von ΔT größer ist als der Wert von ΔTth, wird entschieden, dass sich der Aufzeichnungskopf im Zustand des Nichtausstoßes befindet.
  • Wenn die Druckleistung hoch ist und sich der Aufzeichnungskopf im Nichtausstoßzustand befindet, ist ΔT ausreichend groß und die Dauer der Addition von ΔT zur Durchführung der Entscheidung in Bezug auf einen Nichtausstoß mit hoher Genauigkeit kann relativ kurz sein. Wenn die Druckleistung gering ist, sollte die Dauer der Addition von ΔT, bei der es sich um einen kleinen Wert handelt, lang genug sein, um eine genaue Entscheidung in Bezug auf einen Nichtausstoß sicherzustellen. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Anzahl der Druckpunkte gezählt, und die Addition von ΔT wird durchgeführt, bis die Anzahl der gezählten Punkte den vorgegebenen Wert erreicht. Im Falle einer Druckleistung von beispielsweise 100 % und 50 % wird die Addition von ΔT bei der Druckleistung von 50 % für eine Anzahl von Druckpunkten durchgeführt, die zweimal so groß ist wie die bei einer Druckleistung von 100 %.
  • Bei dem dritten und vierten Ausführungsbeispiel wird durch die vorstehend beschriebene Anordnung die Genauigkeit bei der Detektion eines Nichtausstoßes des Aufzeichnungskopfes erhöht und eine Detektion eines Nichtausstoßes selbst bei einem Druck mit niedriger Leistung ermöglicht.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird ein durch Subtraktion der abgeschätzten Temperatur des Kopfes von der Überwachungstemperatur des Kopfes erhaltener Wert addiert. Ein durch Subtraktion der abgeschätzten Temperatur des Kopfes von der Überwachungstemperatur des Kopfes erhaltener Additionswert kann jedoch infolge der Genauigkeit des Abschätzvorganges nicht Null sein, selbst wenn der Ausstoß des Aufzeichnungskopfes normal ist. In diesem Fall kann eine Differenz von Werten, die aus einer speziellen Kompensation der Überwachungstemperatur des Kopfes oder der abgeschätzten Temperatur des Kopfes erhalten wurden, addiert werden.
  • Die Additionszeit bei einer relativ niedrigen Druckleistung ist länger als die bei einer hohen Druckleistung. Die Wärmemenge, die von der Heizeinrichtung des Aufzeichnungskopfes und ihrer Umgebung auf andere Teile des Aufzeichnungskopfes sowie dessen Außenseite strömt, steigt an, während die Addition von ΔT durchgeführt wird. In einigen Fällen wird davon ausgegangen, dass eine Kompensation in Abhängigkeit von einer derartigen thermischen Bewegung realisiert werden sollte. Wenn man beispielsweise berücksichtigt, dass dann, wenn die Druckleistung relativ gering ist, die Additionszeit ansteigt und somit auch die Wärmemenge, die von der Heizeinrichtung des Aufzeichnungskopfes und ihrer Umgebung wegströmt, auch relativ ansteigt und die Additionszeit von T kurz ist, kann ΔTth auf einen kleinen Wert eingestellt werden.
  • Das Ausstoßen kann bei diesem Ausführungsbeispiel das Ausstoßen während des Druckes, aber auch das Vorausstoßen während des Druckes und das Vorausstoßen vor und nach dem Drucken umfassen.
  • (Sechstes Ausführungsbeispiel)
  • Bei einem sechsten Ausführungsbeispiel findet die im zweiten Ausführungsbeispiel eingesetzte Aufzeichnungsvorrichtung Verwendung, und die Temperaturüberwachungseinrichtung, die Kopftemperaturabschätzeinrichtung und die Ausstoßwiederherstelleinrichtung sind die gleichen wie beim zweiten Ausführungsbeispiel.
  • 21 ist ein Diagramm zur Erläuterung des sechsten Ausführungsbeispiels. In diesem Ausführungsbeispiel wird unter Verwendung der Überwachungstemperatur des Kopfes und der abgeschätzten Temperatur des Kopfes unmittelbar nach dem Drucken von einer Bildzeile und kurz vor dem Beginn des nächsten Druckvorganges ein Nichtausstoß entschieden. In 21 ist mit T1 die Überwachungstemperatur des Kopfes, unmittelbar nachdem der Druck einer Zeile beendet worden ist, mit T2 die abgeschätzte Temperatur des Kopfes, unmittelbar nachdem der Druck von einer Zeile beendet worden ist, mit T3 die Überwachungstemperatur kurz vor dem Beginn des Druckes der nächsten Zeile und mit T4 die abgeschätzte Temperatur kurz vor dem Beginn des Drucks der nächsten Zeile bezeichnet. Das Ergebnis, das durch Subtrahieren eines Wertes, welcher durch Subtrahieren der abgeschätzten Temperatur des Kopfes von der Überwachungstemperatur des Kopfes kurz vor dem Beginn des Drucks der nächsten Zeile erhalten wurde, von einem Wert, der durch Subtrahieren der abgeschätzten Temperatur des Kopfes von der Überwachungstemperatur des Kopfes unmittelbar nach Beendigung des Drucks einer Zeile erhalten wurde, ist mit ΔT bezeichnet. Wenn ΔT größer ist als der Schwellenwert ΔTth, nachdem ein Nichtausstoß im Vergleich detektiert wurde, wird entschieden, dass sich der Kopf im Zustand des Nichtausstoßes befindet.
  • Wenn ein Druck während des Nichtausstoßes durchgeführt wird, wird die Überwachungstemperatur des Kopfes weit höher als die abgeschätzte Temperatur des Kopfes und wird in entsprechender Weise weit niedriger als die abgeschätzte Temperatur nach dem Drucken, so dass daher ΔT groß wird. Wenn der Ausstoß des Aufzeichnungskopfes normal ist, ist die Differenz zwischen der Überwachungstemperatur des Aufzeichnungskopfes und dem abgeschätzten Wert der Aufzeichnungskopftemperatur gering, so dass daher ΔT gering ist. Der Schwellenwert ΔTth für die Entscheidung wird so groß eingestellt, dass eine fehlerhafte Operation durch Rauschen eliminiert werden kann, und t wird so klein eingestellt, dass ein Nichtausstoß mit Sicherheit entschieden werden kann.
  • Ein Vorteil dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die Überwachungstemperatur des Kopfes, wenn ein Druck nicht ausgeführt wird, verwendet wird. Obwohl in 21 nicht gezeigt, umfassen die während des Druckes erzeugten Signale einen Rauschanteil infolge des Druckes. Die Signale umfassen Rauschanteile infolge des Drucks von anderen Köpfen in Parallelschaltung. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Nichtausstoß des Aufzeichnungskopfes mit höherer Genauigkeit entschieden werden.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Nichtausstoß in jeder Abtastzeile detektiert. Der Nichtausstoß des Aufzeichnungskopfes kann jedoch auch durch Akkumulieren von ΔT von beispielsweise einigen Abtastzeilen entschieden werden.
  • (Siebentes Ausführungsbeispiel)
  • Bei einem siebenten Beispiel wird als Nichtausstoßentscheidungsmittel ein Wert, der durch Subtrahieren des abgeschätzten Wertes der Kopftemperatur von der Überwachungstemperatur des Kopfes erhalten wurde, während des Leerausstoßes im Zustand des Nichtdruckens akkumuliert. Beim siebenten Ausführungsbeispiel findet die im zweiten Ausführungsbeispiel verwendete Aufzeichnungsvorrichtung Anwendung, und die Kopftemperaturüberwachungseinrichtung, die Kopftemperaturabschätzeinrichtung und die Ausstoßwiederherstelleinrichtung sind die gleichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
  • Bei einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird ein Leerausstoß eine spezielle Anzahl von Malen durchgeführt, bevor mit dem Drucken von einer Seite begonnen wird. Über einen Nichtausstoß des Aufzeichnungskopfes wird unter Ausnutzung dieses Vorganges entschieden.
  • Da ein Leerausstoß vor dem Beginn des Druckens nicht von der Druckleistung abhängig ist, besteht der Vorteil, dass über einen Nichtausstoß des Aufzeichnungskopfes selbst dann entschieden werden kann, wenn die Druckleistung gering ist. Im Falle einer hohen Druckleistung wird ein Nichtausstoß während des Druckens detektiert, und im Falle einer kontinuierlichen geringen Druckleistung kann man einen Nichtausstoß des Aufzeichnungskopfes infolge eines Leerausstoßes detektieren, indem die Anzahl der Male des Leerausstoßes vor dem Drucken einer Seite erhöht wird.
  • (Achtes Ausführungsbeispiel)
  • In einem achten Ausführungsbeispiel wird wie im ersten Ausführungsbeispiel von der Überwachungstemperatur des Aufzeichnungskopfes und der abgeschätzten Temperatur des Aufzeichnungskopfes, die vom Abschätzvorgang erhalten wurde, entschieden, ob sich der Aufzeichnungskopf im Zustand eines Nichtausstoßes befindet oder nicht. Die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die Kopftemperaturüberwachungseinrichtung, die Kopftemperaturabschätzeinrichtung und die Ausstoßwiederherstelleinrichtung, die bei diesem Ausführungsbeispiel Verwendung finden, sind die gleichen wie im ersten Ausführungsbeispiel.
  • Die Bedingungen für die Entscheidung über ein Nichtausstoßen sind wie folgt. (Aufzeichnungskopftemperatur) – (abgeschätzte Temperatur) > ΔTth.
  • Im ersten Ausführungsbeispiel wird über einen Nichtausstoß des Aufzeichnungskopfes in Abhängigkeit von Variationen der Temperatur des Aufzeichnungskopfes bei einem Leerausstoß entschieden, wobei die Möglichkeit einer Entscheidung über den Ausstoß als fehlerhafter Ausstoß infolge eines plötzlichen Rauschens von außerhalb der Aufzeichnungsvorrichtung berücksichtigt und schließlich über den Nichtausstoß entschieden wird. Bei diesem achten Ausführungsbeispiel wird schließlich über den Nichtausstoß mit einem Verfahren entschieden, bei dem die Aufzeichnungsvorrichtung den Nichtausstoß des Aufzeichnungskopfes während eines Leerdruckes optisch detektiert.
  • Speziell wird beispielsweise das Licht einer Licht emittierenden Diode durch einen Teil geleitet, in dem sich Tröpfchen einer vom Aufzeichnungskopf während eines Leerausstoßes ausgestoßenen Tinte befinden, und dieses Licht wird von einem Lichtempfangselement empfangen. Über den Nichtausstoß wird durch Detektieren des Lichtes, das von einem Tröpfchen der Tinte während des Leerausstoßes unterbrochen wird, entschieden.
  • Obwohl dieses Verfahren höhere Kosten als das erste Ausführungsbeispiel erfordert, kann ein partieller Nichtausstoß des Aufzeichnungskopfes genau detektiert werden. Ferner kann selbst eine Abweichung der Tintenausstoßrichtung vom Aufzeichnungskopf auch detektiert werden.
  • Das erste bis achte Ausführungsbeispiel ermöglichen die ständige oder häufige Überwachung eines Nichtausstoßes des Aufzeichnungskopfs und eines übermäßig großen Temperaturanstieges. Ferner kann die Haltbarkeit des Aufzeichnungskopfes verbessert werden, und die Zuverlässigkeit der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung kann über diverse wirksame Maßnahmen erhöht werden, wie beispielsweise eine Ausstoßwiederherstellbehandlung des Aufzeichnungskopfes bei Unnormalitäten, eine Schutzbehandlung des Aufzeichnungskopfes sowie eine Warnung und Empfehlung für Benutzer.
  • (Neuntes Ausführungsbeispiel)
  • Eine Vorrichtung dieses Ausführungsbeispiel kann die gleiche Konstruktion wie die des ersten Ausführungsbeispiels besitzen.
  • Bei der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung können der Ausstoßbetrieb sowie die Ausstoßmenge stabilisiert werden, und es können Bilder hoher Qualität erzielt werden, indem die Temperaturen der Aufzeichnungsköpfe innerhalb eines festen Bereiches gesteuert werden. Die Einrichtungen zur Berechnung und Detektion der Temperaturen der Aufzeichnungsköpfe sowie das Verfahren zum Steuern eines optimalen Betriebes für derartige Temperaturen, die bei dem vorliegenden Beispiel Anwendung finden, um eine beständige Aufzeichnung von Bildern mit hoher Qualität zu erzielen, werden nachfolgend erläutert.
  • (1) Einstellung der Solltemperatur
  • Die Steuerung des Kopfantriebes zur Stabilisierung der Ausstoßmenge, die nachfolgend beschrieben wird, benutzt die Spitzentemperatur eines Kopfes als Steuerungskriterium. Genauer gesagt, die Spitzentemperatur eines Kopfes wird als Ersatzeigenschaft für die Detektion der Ausstoßmenge pro Punkt der zum Zeitpunkt der Detektion ausgestoßenen relevanten Tinte verwendet. Selbst wenn die Spitzentemperatur fixiert ist, ist die Ausstoßmenge verschieden, da die Temperatur der Tinte im Tank von der Umgebungstemperatur abhängig ist.
  • Die Spitzentemperatur des Kopfes, die so eingestellt ist, dass die Ausstoßmenge bei variierender Temperatur (d.h. bei variierender Tintentemperatur) vergleichmäßigt wird, um die vorstehend erwähnte Differenz zu eliminieren, bildet selbst die Solltemperatur. Die Solltemperaturen werden vorher in Form einer Tabelle der Solltemperaturen eingestellt. Die Tabelle der Solltemperaturen, die beim vorliegenden Beispiel Verwendung findet, ist in 23 gezeigt.
  • (2) PWM-Steuerung
  • Die Stabilisierung der Ausstoßmenge kann erzielt werden, wenn der Kopf bei einer sich ändernden Umgebung bei der Spitzentemperatur betrieben wird, die in der vorstehend erwähnten Tabelle der Solltemperaturen angegeben ist. Tatsächlich ist jedoch die Spitzentemperatur nicht konstant, da sie manchmal mit der Druckleistung schwankt. Die Mittel zum Antreiben des Kopfes über den Mehrfachimpuls-PWM-Antrieb und zum Steuern der Ausstoßmenge ohne Berücksichtigung der Temperatur, um die Ausstoßmenge zu stabilisieren, bilden selbst die PWM-Steuerung. Bei der vorliegenden Erfindung wird eine PWM-Tabelle, die die Impulse optimaler Wellen/Breiten bei vorhandenen Zeitpunkten auf der Basis der Differenzen zwischen der Kopftemperatur und den Solltemperaturen bei einer vorhandenen Umgebung definiert, vorher eingestellt. Die Antriebsbedingungen für den Ausstoß werden auf der Basis der Daten dieser Tabelle fixiert.
  • (3) Steuerung des Antriebs der Unterheizeinrichtung
  • Die Steuerung, die durch Antrieb einer Unterheizeinrichtung erzielt wird, und die Kopftemperatur an die Solltemperatur annähert, wenn der PWM-Antrieb ausfällt, um eine gewünschte Ausstoßmenge zu erhalten, wird durch die Steuerung einer Unterheizeinrichtung gebildet. Diese Unterheizeinrichtungssteuerung ermöglicht, dass die Kopftemperatur in einem vorgegebenen Temperaturbereich gesteuert werden kann. Diese Ausführungsform treibt die Unterheizeinrichtung an, wenn die berechnete Temperatur auf dem Wege zum Drucken nicht größer ist als 25°C, und stoppt die Unterheizeinrichtung, wenn die berechnete Temperatur nicht geringer ist als 25°C.
  • (4) Berechnungseinrichtung der Aufzeichnungskopftemperatur
  • Diese Ausführungsform kann eine Berechnung durchführen, indem sie das gleiche Berechnungsverfahren wie bei der ersten Ausführungsform verwendet.
  • Als nächstes werden eine PWM-Steuerung, ein Berechnungsverfahren der Aufzeichnungskopftemperatur und ein Korrekturverfahren der Aufzeichnungskopftemperatur, die jeweils ein Hauptziel dieser Ausführungsform bilden, im einzelnen beschrieben.
  • (PWM-Steuerung)
  • 24 ist eine Ansicht zur Darstellung von unterteilten Impulsen gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 24 ist mit Vop eine Betriebsspannung, mit P1 die Impulsbreite des ersten Impulses (hiernach als Vorheizimpuls bezeichnet) einer Vielzahl von unterteilten Heizimpulsen, mit P2 eine Intervallzeit und mit P3 die Impulsbreite des zweiten Impulses (hiernach als Hauptheizimpuls bezeichnet) bezeichnet. Mit T1, T2 und T3 sind Zeiten zur Bestimmung der Impulsbreiten P1, P2 und P3 bezeichnet. Die Betriebsspannung Vop gibt die elektrische Energie wieder, die erforderlich ist, damit ein mit dieser Spannung beaufschlagtes elektrothermisches Wandlerelement Wärmeenergie in der in einem Tintenkanal, der von der Heizplatte und der Deckplatte gebildet wird, vorhandenen Tinte erzeugen kann. Der Wert dieser Spannung wird von der Fläche, dem Widerstand und der Filmstruktur des elektrothermischen Wandlerelementes und der Kanalstruktur des Aufzeichnungskopfes bestimmt.
  • Die PWM-Steuerung dieser Ausführungsform kann auch als Pulsbreitenmodulationsantriebsverfahren für unterteilte Impulse bezeichnet werden. Bei dieser Steuerung werden die Impulse, die Breiten P1, P2 und P3 besitzen, nacheinander angelegt. Der Vorheizimpuls ist ein Impuls zur Hauptsteuerung der Tintentemperatur im Kanal und spielt eine wichtige Rolle bei der Ausstoßmengensteuerung dieser Ausführungsform. Die Vorheizimpulsbreite wird vorzugsweise auf einen Wert eingestellt, der durch die vom elektrothermischen Wandlerelement, das mit diesem Impuls beaufschlagt wird, erzeugte Wärmeenergie kein Blasenbildungsphänomen in der Tinte erzeugt.
  • Die Intervallzeit dient als Zeitraum zum Schutze des Vorheizimpulses und des Hauptheizimpulses vor Interferenzerscheinungen und zur Vereinheitlichung der Temperaturverteilung der Tinte im Tintenkanal. Der Hauptheizimpuls erzeugt eine Blase in der Tinte im Tintenkanal und stößt die Tinte von einer Ausstoßöffnung aus. Die Breite P3 des Hauptheizimpulses wird vorzugsweise von der Fläche, dem Widerstand und der Filmstruktur des elektrothermischen Wandlerelementes und der Kanalstruktur des Aufzeichnungskopfes festgelegt.
  • Es wird nunmehr die Funktionsweise des Vorheizimpulses in einem Aufzeichnungskopf mit der in den 25A und 25B gezeigten Konstruktion. beschrieben. Die 25A und 25B sind eine schematische Längsschnittansicht entlang einem Tintenkanal und eine schematische Vorderansicht einer Anordnung eines Aufzeichnungskopfes, bei dem die vorliegende Erfindung Verwendung finden kann. Gemäß den 25A und 25B erzeugt ein elektrothermisches Wandlerelement (Ausstoßheizeinrichtung) 21 Wärme beim Anlegen der unterteilten Impulse. Das elektrothermische Wandlerelement 21 ist zusammen mit einem Elektrodendraht auf einer Heizplatte angeordnet, um das Element 21 mit den unterteilten Impulsen zu beaufschlagen. Die Heizplatte ist aus einer Siliziumschicht 29 gebildet und wird von einer Aluminiumplatte 31 gelagert, die das Substrat des Aufzeichnungskopfes bildet. Eine Deckplatte 32 ist mit Rillen 35 versehen, um Tintenkanäle 23 u.ä. zu bilden. Wenn die Deckplatte 32 und die Heizplatte (Aluminiumplatte 31) miteinander verbunden sind, werden die Tintenkanäle 23 und eine gemeinsame Tintenkammer 25 zur Zuführung der Tinte zu den Kanälen gebildet. Ausstoßöffnungen 27 (der gesamte einem Durchmesser von 20 μm entsprechende Bereich) sind in der Deckplatte 32 ausgebildet und stehen mit den Tintenkanälen 23 in Verbindung.
  • Wenn bei dem in den 25A und 25B gezeigten Aufzeichnungskopf die Betriebsspannung mit Vop = 18,0 (V) und die Hauptheizimpulsbreite mit P3 = 4,114 (μsec) eingestellt sind und sich die Vorheizimpulsbreite P1 innerhalb eines Bereiches zwischen 0 und 3000 (μsec) ändert, wird die in 26 gezeigte Beziehung zwischen der Ausstoßmenge Vd (pl/Tropfen) und der Vorheizimpulsbreite P1 (μsec) erhalten.
  • 26 ist ein Diagramm, das die Abhängigkeit des Vorheizimpulses von der Ausstoßmenge zeigt. In 26 ist mit V0 die Ausstoßmenge bezeichnet, wenn P1 = 0 (μsec) ist. Dieser Wert wird durch die in den
  • 25A und 25B gezeigte Kopfkonstruktion festgelegt. Beispielsweise beträgt bei dieser Ausführungsform V0 18,0 (pl/Tropfen) bei einer Umgebungstemperatur von TR = 25°C. Wie durch die Kurve a in 26 angedeutet, steigt die Ausstoßmenge Vd mit einer Erhöhung der Vorheizimpulsbreite P1 linear an, wenn sich die Impulsbreite P1 von 0 auf P1LMT ändert. Die Änderung der Menge verliert ihre Linearität, wenn die Impulsbreite P1 in einen Bereich fällt, der größer ist als P1LMT. Die Ausstoßmenge Vd wird gesättigt, d.h. wird zu einem Maximum, bei der Impulsbreite P1MAX.
  • Der Bereich bis zu der Impulsbreite P1LMT, bei der die Änderung der Ausstoßmenge Vd relativ zur Änderung der Impulsbreite P1 ihre Linearität verliert, ist wirksam als ein Bereich, in dem die Ausstoßmenge durch Veränderung der Impulsbreite P1 in einfacher Weise gesteuert werden kann. Beispielsweise beträgt bei dieser Ausführungsform, wie durch die Kurve a angedeutet, P1LMT 1,87. Die Ausstoßmenge zu diesem Zeitpunkt beträgt VLMT = 24,0 (pl/Tropfen). Die Impulsbreite P1MAX bei Sättigung der Ausstoßmenge Vd betrug P1MAX = 2,1 (μsec), während die Ausstoßmenge zu diesem Zeitpunkt VMAX = 25,5 (pl/Tropfen) betrug.
  • Wenn die Impulsbreite größer ist als P1MAX, wird die Ausstoßmenge Vd kleiner als VMAX. Dieses Phänomen erzeugt eine kleine Blase (in einem Zustand unmittelbar vor dem Filmsieden) auf dem elektrothermischen Wandlerelement beim Anlegen des Vorheizimpulses, der eine Impulsbreite innerhalb des vorstehend erwähnten Bereiches besitzt. Der nächste Hauptheizimpuls wird vor dem Verschwinden dieser Blase angelegt, und die kleine Blase stört die Blasenerzeugung durch den Hauptheizimpuls, wodurch die Ausstoßmenge reduziert wird. Dieser Bereich wird als Vorblasenerzeugungsbereich bezeichnet. In diesem Bereich ist es schwierig, unter Verwendung des Vorheizimpulses als Medium eine Ausstoßmengensteuerung durchzuführen.
  • Wenn die Steigung einer Linie, die die Beziehung zwischen der Ausstoßmenge und der Impulsbreite innerhalb eines Bereiches von P1 = 0 bis P1LMT (μsec) wiedergibt, als Vorheizimpulsabhängigkeitskoeffizient definiert wird, wird der Vorheizimpulsabhängigkeitskoeffizient wiedergegeben durch: KP = ΔVdp/ΔP1 (pl/μ sec·Tropfen).
  • Dieser Koeffizient KP wird durch die Kopfkonstruktion, die Antriebsbedingungen, die physikalischen Eigenschaften der Tinte u.ä. unabhängig von der Temperatur festgelegt. Genauer gesagt, die Kurven b und c in 26 geben die Fälle der anderen Aufzeichnungsköpfe wieder. Wie man 26 entnehmen kann, variieren die Ausstoßeigenschaften in Abhängigkeit von den Aufzeichnungsköpfen. Da auf diese Weise der obere Grenzwert P1LMT des Vorheizimpulses P1 in Abhängigkeit von verschiedenen Arten der Aufzeichnungsköpfe variiert, wird der obere Grenzwert P1LMT in der nachfolgend beschriebenen Weise ermittelt, und es wird eine Ausstoßmengensteuerung durchgeführt. Bei dem durch die Kurve a dieser Ausführungsform wiedergegebenen Aufzeichnungskopf und der entsprechenden Tinte beträgt KP 3,209 (pl/μsec) Tropfen). Als weiterer Faktor zum Bestimmen der Ausstoßmenge des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes ist die Tintentemperatur der Ausstoßeinheit (die oft durch die Temperatur des Aufzeichnungskopfes ersetzt werden kann) bekannt.
  • 27 ist ein Diagramm, das die Temperaturabhängigkeit von der Ausstoßmenge zeigt. Wie durch die Kurve a in 27 angedeutet, steigt die Ausstoßmenge Vd mit einem Anstieg der Umgebungstemperatur TR des Aufzeichnungskopf es (mit der Kopftemperatur TH gleich) linear an. Wenn die Steigung dieser Linie als Temperaturabhängigkeitskoeffizient definiert wird, beträgt dieser Temperaturabhängigkeitskoeffizient: KT = ΔVdT/ΔTH (pl/°C·Tropfen).
  • Dieser Koeffizient KT wird durch die Kopfkonstruktion, die physikalischen Eigenschaften der Tinte u.ä. unabhängig vom Antriebszustand festgelegt. In 27 geben die Kurven b und c die Fälle von anderen Aufzeichnungsköpfen wieder. Beispielsweise beträgt bei dem Aufzeichnungskopf dieser Ausführungsform der Koeffizient KT 0,3 (pl/°C·Tropfen).
  • Wie vorstehend beschrieben, kann die Ausstoßmengensteuerung bei dieser Ausführungsform unter Verwendung der in den 26 und 27 angegebenen Beziehung durchgeführt werden.
  • Bei dem vorstehenden Beispiel ist eine PWM-Antriebssteuerung mit Doppelimpulsen beschrieben.
  • Bei den Impulsen kann es sich jedoch auch um Mehrfachimpulse, beispielsweise Dreifachimpulse, handeln, und bei der Steuerung kann es sich um ein Hauptimpuls-PWM-Antriebssystem handeln, bei dem die Breite des Hauptimpulses mit einem einzigen Impuls moduliert wird.
  • Bei dieser Ausführungsform wird der Antrieb so gesteuert, dass der PWM-Wert primär von der Differenz (ΔT) zwischen der vorstehend beschriebenen Solltemperatur und der Kopftemperatur eingestellt wird. Die Beziehung zwischen ΔT und dem PWM-Wert ist in 28 wiedergegeben.
  • In der Figur ist mit "Temperaturdifferenz" der obige Wert T, mit "Vorheizen" der obige Wert P1, mit "Intervall" der obige Wert P2 und mit "Haupt" der obige Wert P3 wiedergegeben. Der Begriff "Einstellzeit" gibt die Zeit wieder, bis der obige Wert P1 nach Eingabe eines Aufzeichnungsbefehles tatsächlich ansteigt (diese Zeit ist hauptsächlich die erlaubte Zeit bis zum Anstieg des Treibers und nicht ein Wert, der einen prinzipiellen Faktor der vorliegenden Erfindung bildet). Mit "Gewicht" ist ein Gewichtskoeffizient bezeichnet, der mit der Anzahl der zu detektierenden Druckpunkte zu multiplizieren ist, um die Kopftemperatur zu berechnen. Beim Drucken der gleichen Anzahl von Druckpunkten gibt es eine Differenz im Anstieg der Kopftemperatur zwischen einem Druck mit der Impulsbreite von 7 μs und einem Druck mit der Impulsbreite von 4,5 μs. Der obige Wert "Gewicht" wird als Mittel zum Kompensieren der Differenz des Temperaturanstieges bei Modulation der Impulsbreite, gemäß der die PWM-Tabelle ausgewählt wird, verwendet.
  • (Temperaturvorhersagesteuerung)
  • Bei dieser Ausführungsform findet die gleiche Temperaturvorhersagesteuerung wie bei der ersten Ausführungsform Verwendung, so dass daher auf eine Beschreibung hiervon verzichtet wird.
  • Die 29A und 29B zeigen einen Vergleich zwischen der tatsächlich abgetasteten Aufzeichnungskopftemperatur und der von einer Kopftemperaturberechnungseinrichtung abgeschätzten Aufzeichnungskopftemperatur unter Verwendung der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Aufzeichnungskopfkonstruktion. Für die 29A und 29B gelten die folgenden Bedingungen:
    Horizontalachse: abgelaufene Zeit (sec)
    Vertikalachse: Temperaturanstieg (ΔTemp)
    Druckmuster: (25 % duty* 5 Line + 50 % duty* 5 Line + 100 % duty* 5 Line)* 5 × (Gesamtdruck 75 Zeilen)
  • 29A zeigt die Verschiebung der von den Kopfberechnungseinrichtungen abgeschätzten Aufzeichnungskopftemperatur, während 29B die Verschiebung einer tatsächlich abgetasteten Aufzeichnungskopftemperatur zeigt.
  • Die 29A und 29B zeigen, dass die Kopftemperatur auf sichere Weise von den Berechnungseinrichtungen genau abgeschätzt werden kann. Die in 29B gezeigte Messung wurde jedoch aus Bequemlichkeitsgründen unter Verwendung von Temperatursensoren im Aufzeichnungskopf nach der Durchführung von bemerkbaren elektrostatischen Schritten durchgeführt.
  • Wie vorstehend beschrieben, besteht jedoch das Problem, dass durch die Streuung der Wärmeeigenschaften der Aufzeichnungsköpfe verschiedene Arten von Köpfen hergestellt werden können, die sich voneinander unterscheiden, d.h. durch die Streuung der Herstellbedingungen des Aufzeichnungskopfes unterschiedliche Ausstoßmengen besitzen und durch die Streuung der einzelnen Elemente (Kleberschicht u.ä.) unterschiedliche Eigenschaften in Bezug auf die abgegebene Wärme oder die Wärmeleitung aufweisen. Um die Berechnung zu beschleunigen, wird der Aufzeichnungskopf über eine geringere Anzahl von thermischen Zeitkonstanten als in der Praxis nachmodelliert, was zu Fehlern führt. Da es schwierig ist, dass die berechnete Kopftemperatur sämtlichen Köpfen entspricht, kann der Fall der Verwendung eines bestimmten Kopfes zu einem Fehler zwischen der abgetasteten Kopftemperatur und der berechneten Kopftemperatur führen. Des weiteren wird dieser Fehler größer, wenn die Zahl der Aufzeichnungspapierbögen ansteigt, was zu einem bemerkbaren Fehler führt.
  • Zur Reduzierung des Fehlers wird die berechnete Kopftemperatur zu einer vorgegebenen Zeit korrigiert.
  • Wenn die berechnete Kopftemperatur mit En bezeichnet wird, gilt: En = E BASE + temp,worin bedeuten:
    • E BASE:
    Basistemperatur
    Δ temp:
    berechneter Temperaturanstieg.
  • Wenn man die von den Temperatursensoren des Aufzeichnungskopfes abgetastete Temperatur mit Sn bezeichnet, gibt Sn – En die Lücke (Fehler) zwischen der berechneten Temperatur und der abgetasteten Temperatur wieder.
  • Wenn jedoch, wie vorstehend beschrieben, die elektrostatischen Schritte nicht durchgeführt werden, können die Temperatursensoren die Temperatur des Aufzeichnungskopfes durch Rauschen, verursacht durch den Antrieb der Ausstoßheizeinrichtung, der Temperatursteuerheizeinrichtung u.ä., nicht abtasten. Daher wird die Temperatur des Aufzeichnungskopfes in den Temperatursensoren unter Verwendung einer Ausstoßheizeinrichtung abgetastet, die einen relativ geringen Rauschpegel besitzt, oder in einem Fall, in dem die Temperatursteuerheizeinrichtung nicht angetrieben wird, und danach wird der Fehler der berechneten Temperatur korrigiert.
  • Die Korrektur des Fehlers der berechneten Temperatur wird, wie in der nachfolgenden Formel gezeigt, durchgeführt, um die Basistemperatur durch Addition der Fehlergröße (Sn – En) zur Basistemperatur zu aktualisieren, so dass gilt E BASE (Neu) = E BASE (Alt) + (Sn – En).
  • 30 zeigt die Beziehung zwischen der abgetasteten Temperatur und der berechneten Temperatur nach Durchführung der Korrektur. In 30 wird die berechnete Temperatur durch Verschieben der Fehlergröße (Sn – En) korrigiert.
  • Bei dieser Ausführungsform wird ein Wert, der von den Temperatursensoren beim Einschalten einer Stromquelle abgetastet wurde, als Wert der Basistemperatur des Aufzeichnungskopfes in einem Speicher gespeichert und durch Aktualisieren des Wertes vor dem Ausgangspunkt verwendet.
  • (Gesamtablaufsteuerung)
  • Der Ablauf des Steuersystems als Ganzes wird in Verbindung mit den 31 und 33 beschrieben.
  • 31 zeigt ein Unterbrechungsprogramm zum Einstellen des PWM-Antriebswertes und einer Unterheizeinrichtungsantriebszeit für den Ausstoß.
  • Dieses Unterbrechungsprogramm tritt alle 50 ms auf. Der PWM-Wert wird alle 50 ms aktualisiert, unabhängig davon, ob der Druckkopf druckt oder sich im Leerlauf befindet und der Antrieb der Unterheizeinrichtung erforderlich oder nicht erforderlich ist. Wenn das Unterbrechungsprogramm von 50 ms eingeschaltet ist, wird auf die Druckleistung für 50 ms kurz vor dem Unterbrechungsprogramm Bezug genommen (S2010). Die Druckleistung, auf die in diesem Fall Bezug genommen wird, wird durch einen Wert repräsentiert, der durch Multiplizieren der Anzahl der Punkte, für die Tinte tatsächlich ausgestoßen worden ist, mit einem Gewichtungskoeffizient für jeden PWM-Wert, wie in (PWM-Steuerung) beschrieben, erhalten wurde. Aus der Druckleistung für diese 50 ms und der Druckgeschichte für die vergangenen 0,8 sec wird der Temperaturanstieg (ΔTmh) einer Gruppe von Komponenten, für die die Wärmequelle die Ausstoßheizeinrichtung ist und die Zeitkonstanten einen kurzen Bereich aufweisen, berechnet (S2020). In entsprechender Weise wird auf die Antriebsleistung der Unterheizeinrichtung für 50 ms Bezug genommen (S2030), und der Temperaturanstieg (ΔTsh) einer Gruppe von Komponenten, für die die Wärmequelle die Ausstoßheizeinrichtung ist und die Zeitkonstanten einen kurzen Bereich aufweisen, wird aus der Antriebsleistung des Untermotors für 50 ms und der Antriebsgeschichte der Unterheizeinrichtung für 0,8 sec berechnet (S2040). Nach der Bezugnahme auf einen Temperaturanstieg (ΔTmb) einer Gruppe von Komponenten, für die die Wärmequelle die Ausstoßheizeinrichtung ist und die Zeitkonstanten einen langen Bereich aufweisen, und auf einen Temperaturanstieg (ΔTsb) einer Gruppe von Komponenten, für die die Wärmequelle die Unterheizeinrichtung ist und die Zeitkonstanten einen langen Bereich besitzen, wobei die Temperaturanstiege im Temperaturanstiegsberechnungsprogramm für den langen Bereich berechnet werden, werden diese Temperaturanstiegswerte summiert, um die Kopftemperatur (Δtemp) (= ΔTmh + ΔTsh + ΔTmb + ΔTsb) zu erhalten (S2050).
  • Als nächstes wird die berechnete Temperatur erhalten, in dem der Temperaturanstieg Δ temp und die Basistemperatur E BASE des Kopfes addiert werden (S2060). In diesem Augenblick wird die Basistemperatur E BASE des Kopfes als aktualisierte Temperatur über ein später beschriebenes Hauptprogramm verwendet.
  • Hiernach wird eine Solltemperatur über eine Solltemperaturtabelle eingestellt (S2070), und die Temperaturdifferenz (T) zwischen der Kopftemperatur und der Solltemperatur (S2080) wird berechnet. Dann wird ein PWM-Wert für eine optimale Kopfantriebsbedingung gemäß der Kopftemperatur über die Temperaturdifferenz T, die PWM-Tabelle und die Unterheizeinrichtungstabelle eingestellt (S2090). Schließlich wird die Unterheizeinrichtung angetrieben, um die Kopftemperatur im Temperatursteuerzustand zu halten.
  • 32 zeigt ein Temperaturanstiegsberechnungsprogramm für einen langen Bereich. Hierbei handelt es sich um ein Unterbrechungsprogramm, das in Intervallen von 1 sec durchgeführt wird, und es wird auf die Druckleistung für die vergangene eine Sekunde Bezug genommen (S3010). Die Druckleistung ist ein Wert, der durch Multiplizieren der Anzahl von Punkten für den tatsächlichen Ausstoß mit dem Gewichtungskoeffizient für jeden PWM-Wert, wie in (PWM-Steuerung) beschrieben, erhalten wird. Der Temperaturanstieg (pTmb) einer Gruppe von Komponenten, für die die Wärmequelle die Ausstoßheizeinrichtung ist und die Zeitkomponenten einen langen Bereich aufweisen, wird aus der Druckgeschichte der Leistung von einer sec und den vergangenen 512 sec berechnet und als aktualisierter Wert an einer speziellen Stelle des Speichers gespeichert (S3020), so dass man auf ihn in einfacher Weise alle 50 ms Bezug nehmen kann. In entsprechender Weise wird auf die Antriebsleistung der Unterheizeinrichtung für eine sec Bezug genommen (S3030), und der Temperaturanstieg (ΔTsb) einer Gruppe von Komponenten, die für die Wärmequelle die Unterheizeinrichtung ist und die Zeitkonstanten einen langen Bereich besitzen, wird aus der Druckgeschichte der Leistung von einer sec und den vergangenen 512 sec berechnet. Wie im Falle des Temperaturanstiegs ΔTmb wird der in der vorstehend beschriebenen Weise berechnete Temperaturanstieg ΔTsb als aktualisierter Wert an einer speziellen Stelle des Speichers gespeichert, so dass man auf ihn in einfacher Weise für die Unterbrechung alle 50 ms (S3040) Bezug nehmen kann.
  • 33 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Korrektur des Fehlers zwischen der berechneten Temperatur und der abgetasteten Temperatur des Aufzeichnungskopfes bei dieser Ausführungsform. Wenn ein Drucksignal eingegeben wird, wird eine Drucksequenz durchgeführt. Zuerst wird das Vorhandensein von Papier überprüft (S4010). Wenn kein Papier vorhanden ist, wird Papier zugeführt (S4020). Als nächstes wird die Kopftemperatur Sn von den im Aufzeichnungskopf vorgesehenen Temperatursensoren abgetastet (S4030). Da zu diesem Zeitpunkt sowohl die Ausstoßheizeinrichtung als auch die Unterheizeinrichtung nicht betrieben werden, kann die Kopftemperatur in beständiger Weise abgetastet werden. Die abgetastete Temperatur wird mit der berechneten Temperatur verglichen, um den Fehler (Sn – En) zu berechnen (S4040). Um die Lücke (Fehler) zu korrigieren, wird die Basistemperatur durch Addition der Lücke zur früheren Basistemperatur des Kopfes addiert (alte E BASE + SN-EN)), so dass die abgetastete Temperatur der berechneten Temperatur entspricht (S4050). Hiernach wird die berechnete Temperatur unter Verwendung der aktualisierten Basistemperatur berechnet. Wenn die berechnete Kopftemperatur geringer ist als die im Temperatursteuerzustand, wird eine Kopfheizung durchgeführt (S4060), und der Druck wird zusammen mit der Ausstoßmengensteuerung gemäß dem PWM-Antriebszustandseinstellprogramm der 31 durchgeführt (S4070). Nach Beendigung des Druckes wird die Kopfheizung gestoppt (S4080), ein Aufzeichnungsmedium (Papier) ausgestoßen (S4090) und der Aufzeichnungskopf kehrt in den Wartezustand zurück.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann die Korrektur der Lücke zwischen der berechneten Temperatur und der abgetasteten Temperatur durchgeführt werden, indem die Ausstoßheizeinrichtung verwendet wird, bei der die Temperatursensoren in beständiger Weise arbeiten können oder wenn die Unterheizeinrichtung nicht betrieben wird. Wenn die Korrektur unmittelbar nach dem Stoppen der Ausstoßheizeinrichtung oder Unterheizeinrichtung durchgeführt wird, wird bei einer großen Temperaturänderung die Lücke nicht auf einen bestimmten Zustand verringert, selbst wenn die Korrektur durchgeführt wird, indem die Lücke zwischen der abgetasteten Temperatur unter der Voraussetzung eines langsamen Ansprechens, erhalten durch Verschiebung des Durchschnittes über mehrere Male, und der berechneten Temperatur unter der Voraussetzung eines scharfen Ansprechverhaltens durchgeführt wird. Des weiteren kann der Fall auftreten, dass die Lücke vergrößert wird. Daher wird bevorzugt, die Lücke zu korrigieren, indem der Lückenvergleich zwischen der abgetasteten Temperatur und der berechneten Temperatur nach einem Intervall (0,8 sec bei dieser Ausführungsform) durchgeführt wird, bis eine vergangene thermische Kurzbereichsaufzeichnung bei einer kleinen Zeitkonstanten mindestens nach dem Stoppen der Ausstoßheizeinrichtung oder Unterheizeinrichtung, bevorzugter nach dem Ablauf von einigen Sekunden, verschwindet.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Korrekturabstimmung vor dem Beginn des Druckens durchgeführt, wodurch die folgenden Effekte erzielt werden:
    • (1) Da einige Sekunden zum Zuführen und Ausstoßen eines Aufzeichnungspapierbogens erforderlich sind, kann die Verarbeitungszeit nicht nachteilig beeinflusst werden;
    • (2) Da sich die Kopftemperatur vor dem Beginn der Aufzeichnung in einem relativ geringen Änderungszustand befindet, kann selbst die ein langsames Ansprechen, erhalten durch Verschiebung des Durchschnitts über mehrere Male, vorsehende abgetastete Temperatur nicht nachteilig beeinflusst werden;
    • (3) Da die Korrektur nach dem Ablauf von einigen Sekunden oder nach dem Stoppen der Eingabe der Wärmeenergie durchgeführt wird, kann eine Temperaturänderung mit einer geringen thermischen Zeitkonstanten ignoriert werden, d.h. die Temperaturänderung befindet sich in einem relativ geringen Zustand, so dass die Lücke zwischen der abgetasteten Temperatur und der berechneten Temperatur in einfacher Weise korrigiert werden kann; und
    • (4) Da die Genauigkeit der berechneten Kopftemperaturdaten insbesondere während des Antriebes der Ausstoßheizeinrichtung und der Unterheizeinrichtung wichtig ist, ist es besser, die Korrektur unmittelbar vor dem Antrieb der Ausstoßheizeinrichtung und der Unterheizeinrichtung durchzuführen.
  • Die Korrektur kann jedoch durch auch innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer nach dem Stoppen der Zufuhr von thermischer Energie oder in wiederholter Weise mehrere Male zur Vergrößerung der Genauigkeit durchgeführt werden.
  • 34 zeigt eine Steueranordnung zur Durchführung des Steuerungsablaufes einer Aufzeichnung bei dieser Ausführungsform.
  • Gemäß 34 ist eine CPU 60 an einen Programm-ROM 61 geschaltet, um ein von der CPU 60 durchgeführtes Steuerprogramm zu speichern, sowie an einen Unterstützungs-RAM 62 zum Speichern von verschiedenartigen Daten. Die CPU 60 ist ebenfalls an einen Hauptmotor 62 zum Abfahren des Aufzeichnungskopfes und einen Nebenmotor 64 zur Zuführung eines Aufzeichnungsbogens angeschlossen. Der Nebenmotor 64 findet auch für den mit der Pumpe durchgeführten Absaugvorgang Verwendung. Die CPU 60 ist des weiteren an ein Wischsolenoid 65, ein Papierzuführsolenoid 66, das bei der Papierzuführsteuerung verwendet wird, ein Kühlgebläse 67 und eine Papierbreitendetektor-LED 68, die in einem Papierbreitendetektionsvorgang eingeschaltet wird, geschaltet. Des weiteren ist die CPU 60 an einen Papierbreitensensor 69, einen Papierwegflattersensor 70, einen Papierzuführsensor 71, einen Papierausstoßsensor 72 und einen Absaugpumpenpositionssensor 73 zum Detektieren der Position der Absaugpumpe angeschlossen. Die CPU 60 ist darüber hinaus an einen Schlitten-HP-Sensor 74 zum Detektieren der Ausgangsposition des Schlittens, einen Tür-Offen-Sensor 75 zum Detektieren des Öffnungs-/Schließzustandes einer Tür und einen Temperatursensor 76 zum Detektieren der Umgebungstemperatur angeschlossen.
  • Die CPU 60 ist des weiteren an eine Torschaltung 78 angeschlossen, um eine Zuführsteuerung der Aufzeichnungsdaten zu den vier Farbköpfen durchzuführen, ferner an eine Kopfantriebseinrichtung 79 zum Antreiben der Köpfe, die Tintenkartuschen 8a für vier Farben und die Aufzeichnungsköpfe 8b. 34 zeigt die Bk (Schwarz)-Tintenkartusche 8a und den Bk-Aufzeichnungskopf 8b. Die Tintenkartusche 8a besitzt einen Tintensensor 81 zum Detektieren der Restmenge der Tinte. Der Kopf 8b hat Hauptheizeinrichtungen 8c zum Ausstoßen der Tinte, Unterheizeinrichtungen 8d zum Durchführen einer Temperatursteuerung des Kopfes und Temperatursensoren 8e zum Detektieren der Kopftemperatur.
  • Gemäß 34 werden Aufzeichnungssignale u.ä., die über eine externe Schnittstelle zugeführt werden, in einem Empfangspuffer 78a der Torschaltung 78 gespeichert. Die im Empfangspuffer 78a gespeicherten Daten werden zu einem Binärsignal (0,1) entwickelt, das "Ausstoßen/kein Ausstoßen" anzeigt, und das Binärsignal wird zu einem Druckpuffer 78b übertragen. Die CPU 60 kann auf die Aufzeichnungssignale vom Druckpuffer 78b Bezug nehmen, falls erforderlich.
  • Zwei Zeilenleistungspuffer 78c werden in der Torschaltung 78 hergestellt. Jeder Zeilenleistungspuffer speichert Druckleistungen (Anteile) von Bereichen, die durch Unterteilen von einer Zeile in gleichen Intervallen erhalten werden (d.h. 35 Bereiche). Der "Zeilenleistungspuffer 78c1" speichert Druckleistungsdaten der Bereiche einer momentan gedruckten Zeile. Der "Zeilenleistungspuffer 78c2" speichert Druckleistungsdaten der Bereiche einer Zeile, die zu der momentan gedruckten Zeile am nächsten liegt. Die CPU 60 kann zu einem beliebigen Zeitpunkt auf die Druckleistungen der momentan gedruckten Zeile und der nächsten Zeile Bezug nehmen, falls erforderlich. Die CPU 60 nimmt auf die Zeilenleistungspuffer 78c während der vorstehend erwähnten Temperaturabschätzsteuerung Bezug, um die Druckleistungen der Bereiche zu erhalten. Auf diese Weise kann die Rechenlast der CPU 60 reduziert werden.
  • Obwohl bei dieser Ausführungsform die PWM eines Doppelimpulses oder eines Einfachimpulses zum Steuern der Ausstoßmenge und der Kopftemperatur verwendet wird, kann auch eine PWM eines Dreifachimpulses Anwendung finden. Wenn eine Kopfchiptemperatur höher ist als die Drucksolltemperatur und, obwohl sie von einer geringe Energie zur Verfügung stellenden PWM angetrieben wird, nicht fallen kann, können die Abtastgeschwindigkeit oder die Abtaststartzeit des Schlittens gesteuert werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist es nicht erforderlich, vollständige elektrostatische Schritte vorzusehen. Sie kann in geeigneter Weise den Fehler zwischen der abgetasteten Temperatur und der berechneten Temperatur unter Verwendung der Temperatursensoren korrigieren, ohne die Lücke der berechneten Temperatur zu akkumulieren, selbst wenn Aufzeichnungsköpfe mit verschiedenen Arten von Wärmeeigenschaften Verwendung finden. Da auf diese Weise eine genaue Temperaturdetektion mit guter Ansprechqualität erhalten wird, können vor dem tatsächlichen Druck verschiedene Arten von Kopfsteuerungen durchgeführt werden, so dass auf diese Weise eine geeignetere Aufzeichnung durchgeführt wird. Des weiteren wird das Modell vereinfacht, und der Berechnungsalgorithmus ist eine Anhäufung von einfachen Berechnungen, so dass auch die Vorhersagesteuerung vereinfacht wird. Jede bei dieser Ausführungsform verwendete Konstante, d.h. ein Zyklus von Temperaturvorhersagen (50 ms- Intervalle und 1 sec-Intervalle) u.ä., ist ein Beispiel, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Konstanten beschränkt.
  • Obwohl bei dieser Ausführungsform die Basistemperatur des Aufzeichnungskopfes durch Addition der Fehlergröße (Sn-En) zur Basistemperatur des Aufzeichnungskopfes (E BASE) aktualisiert wurde, kann die Basistemperatur auch durch Multiplizieren der Fehlergröße (Sn-En) mit einem experentiellen Koeffizienten a (< 1) aktualisiert werden, um eine übermäßig große Korrektur zu verhindern, wie in der nachfolgenden Formel gezeigt: E BASE (Neu) = E BASE (Alt) + a (Sn – En)
  • Obwohl bei dieser Ausführungsform der Fall erläutert wurde, bei dem nur ein Aufzeichnungskopf Verwendung findet, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung ferner bei einer Farbtintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung wirksam sein, die mit einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen versehen ist, weil bei einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen die abgetastete Temperatur durch Wärmeleitung von anderen Aufzeichnungsköpfen höher wird als die berechnete Temperatur. Da die Zahl der Aufzeichnungsköpfe ansteigt, ist es schwierig, die von den verschiedenen Typen ausgehende Wärmeleitung zu berechnen, so dass auch die Fehleranhäufung groß wird. Wenn daher die Basistemperatur des Aufzeichnungskopfes über das vorstehend erwähnte Verfahren vor der Aufzeichnung aktualisiert wird, können die Fehler reduziert werden, und es kann eine genaue Kopfsteuerung erhalten werden.
  • (Zehntes Ausführungsbeispiel)
  • Der Fehler der berechneten Kopftemperatur wird auch während des Absaugwiederherstellvorganges unter Verwendung einer Absaugpumpe verändert. Da die durch eine Düse des Aufzeichnungskopfes gepumpte Tinte Wärme abführt, tritt bei dem Aufzeichnungskopf eine Temperaturänderung auf. Die Änderungsgröße ist durch Unterschiede der Tintentemperatur oder der gepumpten Tintenmenge veränderbar und schwer vorauszusagen.
  • 35 zeigt den Korrekturablauf einer gemäß dieser Ausführungsform berechneten Temperatur. Gemäß einem Absaugwiederherstellbefehl wird ein Schlitten in die Ausgangsposition überführt, um den Aufzeichnungskopf zu verkappen, und es wird eine Absaugung des Aufzeichnungskopfes über eine Absaugeinrichtung durchgeführt, die mit einer Kappe in Verbindung steht (S4510). Dann wird eine Ausstoßöffnungsfläche des Aufzeichnungskopfes mit einem Reinigungsblatt abgewischt (S4520), und es wird ein Vorausstoß durchgeführt (S4530). Als nächstes wird die Kopftemperatur Sn von einem im Aufzeichnungskopf vorgesehenen Temperatursensor abgetastet (S4540). Da der Absaugwiederherstellvorgang mehr als einige sec benötigt und sich in diesem Moment sowohl eine Ausstoßheizeinrichtung als auch eine Unterheizeinrichtung nicht in einem Betriebszustand befinden, kann der Temperatursensor auf beständige Weise eine Abtastung durchführen. Die vom Sensor abgetastete Temperatur wird mit der berechneten Temperatur verglichen, und der Fehler wird berechnet (S4550). Um die Lücke (den Fehler) zu korrigieren, wird die Basistemperatur durch Addition der Lücke zur Basistemperatur aktualisiert, und die abgetastete Temperatur sowie die berechnete Temperatur entsprechen dann einander (S4560). Danach wird die berechnete Temperatur unter Verwendung der aktualisierten Basistemperatur berechnet. Selbst wenn daher der Absaugwiederherstellvorgang während der Aufzeichnung durchgeführt wird, kann die Aufzeichnung nach der durch die Tintenabsaugung erzeugten Temperaturänderung wieder durchgeführt werden, so dass die Kopfantriebssteuerung über eine weitere genaue Berechnung der Temperatur erhalten werden kann.
  • Zusätzlich zur Sequenz dieser Ausführungsform kann ein Tinten-slip-Überprüfungsvorgang, ob die Tinte in eine Tintenkammer der Kopfheizung oder des Aufzeichnungskopfes eingefüllt wurde u.ä., eingefügt werden. Bei der Tinten-slip-Detektion wird eine vorgegebene Zahl von Tintenausstößen (Vorausstößen) durchgeführt und danach der Temperaturanstieg abgetastet. Wenn die Tinte in die Tintenkammer eingefüllt ist, tritt der Temperaturanstieg innerhalb eines Schwellenbereiches auf. Wenn andererseits die Tinte nicht in die Tintenkammer eingefüllt ist, tritt ein Temperaturanstieg über den Schwellenwert auf. Auf diese Weise wird durch Abtastung des Temperaturanstieges der Tinten-slip detektiert. Mit anderen Worten, ein Fehlen von Tinte verursacht einen Fehler zwischen der abgetasteten Temperatur und der berechneten Temperatur wegen Unterschieden der gespeicherten Wärmemengen hierzwischen, so dass in wirksamer Weise der Fehler zwischen der abgetasteten Temperatur und der berechneten Temperatur nach der Tinten-slip-Detektion korrigiert werden kann.
  • (Elftes Ausführungsbeispiel)
  • 36 ist eine schematische Darstellung einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bei der vorliegenden Erfindung. In 36 besitzen Tintenstrahlkartuschen C jeweils Tintentankabschnitte auf der Oberseite und Aufzeichnungskopfabschnitte auf der Unterseite und sehen jeweils Anschlüsse zum Empfang von Signalen vor, die die Aufzeichnungsköpfe antreiben. Ein Schlitten 12 positioniert vier Kartuschen C1, C2, C3 und C4 (jede Kartusche ist mit einer unterschiedlichen Farbe gefüllt, wie beispielsweise Schwarz, Cyan, Magenta und Gelb). Der Schlitten 12 bildet einen Anschlusshalter zur Übertragung von Signalen u.ä., die die Aufzeichnungsköpfe antreiben, und ist elektrisch an die Aufzeichnungsköpfe angeschlossen. Eine Abtastschiene 11 erstreckt sich in Hauptabtastrichtung des Schlittens 12 und lagert den Schlitten, der hieran gleitet. Ein Antriebsriemen 52 überträgt die Antriebskraft auf den Schlitten 12 zur Durchführung einer hin- und hergehenden Bewegung. Ein Paar von Trägerrollen 15, 16 und 17, 18 hält und trägt ein Aufzeichnungsmedium P, das über der Aufzeichnungsposition der Aufzeichnungsköpfe angeordnet ist. Das Aufzeichnungsmedium P, wie beispielsweise ein Papierbogen, wird gegen eine Platte (nicht gezeigt) gepresst, um die Aufzeichnungsfläche des Aufzeichnungsmediums so zu steuern, dass sie eben ist. Die Aufzeichnungsabschnitte der Tintenstrahlkartuschen C, die am Schlitten 12 angeordnet sind, stehen vom Schlitten 12 nach unten vor und sind zwischen den Aufzeichnungsmediumträgerrollen 16 und 18 angeordnet. Jede Fläche der Aufzeichnungskopfabschnitte, auf der eine Ausstoßöffnung ausgebildet ist, liegt parallel dem Aufzeichnungsmedium P gegenüber, das an eine Führungsfläche der Platte (nicht gezeigt) gepresst wird.
  • Bei der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung dieser Ausführungsform ist eine Wiederherstellsystemeinheit an der Seite der Ausgangsstellung, die in 36 rechts gezeigt ist, angeordnet. In der Wiederherstellsystemeinheit ist eine Vielzahl von Kappeneinheiten 300, die einer Vielzahl von Tintenstrahlkartuschen C der Aufzeichnungsköpfe entsprechen, in Abhängigkeit von einer Bewegung des Schlittens 12 in 36 nach rechts und links und nach oben und unten bewegbar. Wenn sich der Schlitten in der Ausgangsstellung befindet, steht er mit den Aufzeichnungskopfabschnitten in Verbindung, um die Aufzeichnungsköpfe zu verkappen, so dass die Tinte in den Öffnungen der Aufzeichnungsköpfe nicht verdampfen kann. Auf diese Weise wird verhindert, dass der Aufzeichnungskopf einen schlechten Ausstoß durch eine erhöhte Viskosität und Adhäsion der Tinte erzeugt.
  • Eine Pumpeneinheit 500 steht mit den Kappeneinheiten 300 in der Wiederherstellsystemeinheit in Verbindung. Wenn die Aufzeichnungsköpfe einen schlechten Ausstoß besitzen, wird die Pumpeneinheit 500 im Falle des Absaugwiederherstellvorganges, der durch Verbinden der Kappeneinheiten 300 und der Aufzeichnungsköpfe durchgeführt wird, zur Erzeugung eines negativen Drucks verwendet.
  • Des weiteren findet sich in der Wiederherstellsystemeinheit ein aus einem elastischen Material, wie Gummi, geformtes Blatt 401 als Wischelement, das von einem Blatthalter 402 gehalten wird.
  • Von den vier mit dem Schlitten 12 montierten Tintenstrahlkartuschen sind die Kartuschen C1, C2, C3 und C4 mit schwarzer Tinte (hiernach mit K abgekürzt), Cyan-Tinte (hiernach mit C abgekürzt), Magenta-Tinte (hiernach mit M abgekürzt) und gelber Tinte (hiernach mit Y abgekürzt) gefüllt. Die Tinten überlappen einander in dieser Reihenfolge. Zwischenfarben können durch geeignetes Überlappen von C-, M- und Y-Farbtintenpunkten verwirklicht werden. Genauer gesagt, Rot kann durch Überlappen von M und Y, Blau durch Überlappen von C und M und Grün durch Überlappen von C und Y erzeugt werden. Schwarz kann durch Überlappen von drei Farben C, M und Y realisiert werden. Da jedoch Schwarz, das durch Überlappen von drei Farben C, M und Y erzeugt wird, ein schlechtes Farbentwicklungsvermögen besitzt und eine präzise Überlappung von drei Farben schwierig ist, wird ein chromatischer Rand ausgebildet und die Tintenimplantationsdichte pro Zeiteinheit wird zu hoch. Aus diesen Gründen wird Schwarz separat implantiert (unter Verwendung von schwarzer Tinte).
  • Da, wie vorstehend beschrieben, durch Unterschiede eines jeden Aufzeichnungskopfes in der thermischen Zeitkonstanten, der Wärmeeffizienz während des Ausstoßes u.ä. erzeugte Streuungen nicht vermieden werden können, ist der Temperaturanstieg gegenüber der Eingangsenergie veränderbar. Bei dieser Ausführungsform wird bei der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die eine derartige Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen vorsieht, jede Wärmecharakteristik der Köpfe abgetastet. Wenn die Aufzeichnungsköpfe austauschbare Strukturen besitzen, wird jede Wärmecharakteristik der Köpfe zum Zeitpunkt des Ausstoßes abgetastet.
  • Wie vorstehend im Absatz über den Aufzeichnungskopftemperaturberechnungsalgorithmus erwähnt, hat das Hauptgehäuse der Aufzeichnungsvorrichtung eine Ausstoßheizeinrichtung und eine Berechnungstabelle (Temperaturreduktionsdaten) für die Unterheizeinrichtung zur Temperaturberechnung. Diese Berechnungstabelle enthält Temperaturänderungen des Aufzeichnungskopfes bei einem konstanten Zeitintervall (Weg der Wärmeübertragung, von einem Di-Sensor gesehen). In der Realität bewirken der Weg der Verbindung zwischen den Elementen eines Aufzeichnungskopfes, die Ausstoßmenge, die Verteilung der Energie für den Heizantrieb in der Haupteinheit etc., dass der Inhalt der Berechnungstabelle für jeden Aufzeichnungskopf variiert. Daher werden Temperaturdaten der Aufzeichnungsköpfe, die in der Wärmeleitung verschieden sind, abgetastet, und Berechnungstabellen für die Ausstoßheizeinrichtung und die Unterheizeinrichtung werden bei jeden Temperaturdaten erzeugt.
  • Bei dieser Ausführungsform werden die Temperaturänderungen in drei Muster für Aufzeichnungsköpfe für einfach zu akkumulierende Wärme und Köpfe für schwer zu akkumulierende Wärme unterteilt, und es werden drei der vorstehend erwähnten Berechnungstabellen vorgesehen.
  • Wegen der stark erhöhten Temperaturen sind für Köpfe mit leicht zu akkumulierender Wärme die Werte in der Tabelle ziemlich groß, und zwar selbst dann, wenn sie mit identischer Energie beaufschlagt werden. Im Gegensatz dazu sind bei den Köpfen mit schwer zu akkumulierender Wärme wegen der raschen Wärmestrahlung die Werte in der Tabelle ziemlich klein. Eine zentrale Tabelle 2, die die zentrale Wärmeleitung für die Aufzeichnungsköpfe wiedergibt, ist zwischen einer Tabelle 3 für große Temperaturänderungen (Wärmeakkumulation einfach) und einer Tabelle 1 für kleine Temperaturänderungen (Wärmeakkumulation schwer) angeordnet.
  • Zur Messung der thermischen Eigenschaften der Unterheizeinrichtung soll eine Tabelle ausgewählt werden. Energie, über die vorab entschieden wurde, wird der Ausstoßheizeinrichtung und der Unterheizeinrichtung zugeführt. Die in diesem Moment erhaltene Temperaturänderung des Di-Sensors wird vor und nach der Eingabe dieser Energie abgetastet. Dann wird der Wert der Temperaturänderung mit einer vorgegebenen Schwelle verglichen. Wenn ein Aufzeichnungskopf leicht Wärme akkumulieren kann, wird der Messwert größer als ein Schwellenwert 2. Daher wird Tabelle 3 für große Temperaturänderungen als Berechnungstabelle gewählt. Wenn im Gegensatz dazu ein Messwert geringer ist als ein Schwellenwert 1, wird Tabelle 1 für kleine Temperaturänderungen ausgewählt, wobei davon ausgegangen wird, dass der Kopf schwer Wärme akkumulieren kann. Wenn der vorstehend erwähnte Messwert zwischen Schwellenwert 1 und Schwellenwert 2 fällt, wird, ausgehend von der Annahme, dass der Kopf ein Standardaufzeichnungskopf ist, die zentrale Tabelle 2 gewählt.
    Tabelle 1: Messwert < Schwellenwert 1
    Tabelle 2: Schwellenwert 1 ≤ Messwert ≤ Schwellenwert 2
    Tabelle 3: Schwellenwert 2 < Messwert
  • Da auf diese Weise die Temperaturreduktionstabelle in die Wärmeeigenschaften eines jeden Aufzeichnungskopfes eingebaut wird, wird die Berechnung genauer durchgeführt als in dem Fall, in dem die Tabelle in die Wärmecharakteristik der gesamten Aufzeichnungsköpfe eingebaut wird. Auf diese Weise werden weitere Effekte, wie Reduktion der Rechenlast u.ä., erzielt.
  • Durch Verwendung der Wärmecharakteristikkorrekturmittel kann somit die Differenz zwischen der abgetasteten Temperatur und der berechneten Temperatur des Aufzeichnungskopfes, die durch Streuungen in den Wärmeeigenschaften während des Betriebes der Ausstoßheizeinrichtung und der Unterheizeinrichtung verursacht wird, vom Beginn an reduziert werden.
  • Zusätzlich hierzu wird die Korrektur durchgeführt, um den Fehler in einer vorgegebenen zeitlichen Abstimmung nicht zu akkumulieren.
  • Wenn die berechnete Kopftemperatur mit En bezeichnet wird, wird En erhalten durch: En = E BASE + Δ temp.
  • Hierin bedeuten:
    • E BASE:
    Basistemperatur
    Δ temp:
    Berechneter Temperaturanstieg
  • Wenn die von den Temperatursensoren des Aufzeichnungskopfes abgetastete Temperatur mit Sn bezeichnet wird, gibt Sn – En die Lücke (Fehler) zwischen der berechneten Temperatur und der abgetasteten Temperatur wieder.
  • Wenn jedoch, wie vorstehend beschrieben, keine elektrostatischen Schritte durchgeführt werden, können die Temperatursensoren infolge von Rauschen, das durch Betrieb der Ausstoßheizeinrichtung, der Temperatursteuerheizeinrichtung u.ä. erzeugt wird, nicht die Temperatur des Aufzeichnungskopfes abtasten. Daher wird die Temperatur des Aufzeichnungskopfes in den Temperatursensoren abgetastet, indem eine Ausstoßheizeinrichtung verwendet wird, bei der der Rauschpegel relativ klein ist, oder wenn die Temperatursteuerheizeinrichtung nicht betrieben wird. Dann wird der Fehler der berechneten Temperatur korrigiert.
  • Die Korrektur des Fehlers der berechneten Temperatur wird, wie in der nachfolgenden Formel gezeigt, durchgeführt, um die Basistemperatur durch Addition der Fehlergröße (Sn – En) zur Basistemperatur (E BASE) zu aktualisieren. E BASE (Neu) = E BASE (Alt) + (Sn – En)
  • Die Korrektur kann zu Zeitpunkten vor dem Beginn der Aufzeichnung und nach Beendigung des Wiederherstellvorganges durchgeführt werden.
  • (Zwölftes Ausführungsbeispiel)
  • Dieses Ausführungsbeispiel zeigt ein weiteres Korrekturverfahren zum Detektieren einer berechneten Temperatur. Während bei dem neunten und zehnten Ausführungsbeispiel die berechnete Temperatur durch Addition der Fehlergröße zur Basistemperatur E BASE korrigiert wird, wird bei dieser Ausführungsform die berechnete Temperatur durch Bearbeitung des Temperaturanstieges korrigiert.
  • (Abgetastete Temperatur > berechnete Temperatur)
  • In den 37 und 38 ist die berechnete Temperatur geringer als die abgetastete Temperatur. 37 zeigt einen Fall, bei dem die Korrekturvorgänge nicht durchgeführt werden, während 38 einen Fall zeigt, bei dem die Korrekturvorgänge durchgeführt werden.
  • Wenn, wie in 37 gezeigt, eine Lücke (Fehler) nicht korrigiert wird, beeinflusst der Fehler eine spätere Sequenz. Wenn daher die Aufzeichnung nicht durchgeführt wird (während sowohl die Ausstoßheizeinrichtung als auch die Unterheizeinrichtung nicht betrieben werden), wird die Berechnung der Kopftemperatur auf dem Wege zur Berechnung gestoppt, bis die abgetastete Temperatur reduziert ist, wie in 38 gezeigt. Dann wird die Berechnung der Kopftemperatur neu begonnen, nachdem die Differenz zwischen der abgetasteten Temperatur und der berechneten Temperatur einen vorgegebenen Wert angenommen hat (d.h. innerhalb von ± 1° liegt).
  • Wie in 39 gezeigt, kann, obwohl eine Aufzeichnung nicht durchgeführt wird, anstelle eines tatsächlichen Drucks eine virtuelle Druckleistung addiert werden, bis die Differenz zwischen der abgetasteten Temperatur und der berechneten Temperatur innerhalb eines vorgegebenen Wertes liegt. In diesem Moment kann die virtuelle Druckleistung so eingestellt werden, das sie in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz veränderbar ist, und es kann nur die Langbereichsgröße der virtuellen Druckleistung addiert werden, ohne die Kurzbereichsgröße zu addieren.
  • (Abgetastete Temperatur < berechnete Temperatur)
  • In den 40 und 41 ist die berechnete Temperatur größer als die abgetastete Temperatur. 40 zeigt einen Fall, bei dem die Korrekturprozesse nicht durchgeführt werden, während 41 einen Fall zeigt, bei dem die Korrekturprozesse durchgeführt werden. Dieser Fall bringt die berechnete Temperatur durch eine Vorverschiebungsberechnung der berechneten Temperatur nahe an die abgetastete Temperatur heran, und die Operation wird durchgeführt, bis die Differenz zwischen der abgetasteten Temperatur und der berechneten Temperatur innerhalb eines vorgegebenen Wertes liegt. Mit anderen Worten, die Berechnung wird ausgelassen, d.h. wenn die berechnete Temperatur zum Zeitpunkt t1 als berechnete Temperatur zum Zeitpunkt t2 und die berechnete Temperatur zum Zeitpunkt t2 als die berechnete Temperatur zum Zeitpunkt t3 eingestellt werden.
  • Die ausgelassene Größe kann hierbei in Abhängigkeit von der Differenz der Temperatur verändert werden, um die Korrektur zu beschleunigen.
  • Wie vorstehend beschrieben wird gemäß dem neunten bis zwölften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Aufzeichnungskopftemperatur durch Berechnen der Aufzeichnungskopftemperatur gegenüber der für die Berechnung zugeführten Eingangsenergie abgeschätzt. Auf die abgetastete Temperatur wird vor dem Beginn der Aufzeichnung und/oder nach Beendigung des Wiederherstellvorganges Bezug genommen, da sich der Aufzeichnungskopf hierbei in einem zu detektierenden thermisch beständigen Zustand befindet. Die Akkumulation von Fehlern wird schließlich verhindert, indem die Lücke zwischen der berechneten Temperatur und der tatsächlich abgetasteten Kopftemperatur in geeigneter Weise korrigiert wird. Auf diese Weise kann eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung verwirklicht werden, bei der die Antriebssteuerung zum beständigen Durchführen eines Ausstoßes des Aufzeichnungskopfes unter Verwendung einer sehr genau berechneten Temperatur durchgeführt werden kann, ohne dass mit den im Aufzeichnungskopf vorgesehenen Temperatursensoren vollständige elektrostatische Schritte durchgeführt werden.
  • (Dreizehntes Ausführungsbeispiel)
  • 42 stellt einen Tintenstrahlfarbdrucker vom seriellen Typ dar, der das vorliegende Beispiel verwendet. Aufzeichnungsköpfe 1 sind jeder eine Vorrichtung, die mit einer Vielzahl von Düsenreihen vorgesehen ist und geeignet ist, durch Ausstoßen von Tintentröpfchen durch die Düsenreihen und Verursachen, dass die Tintentröpfchen auf einem Aufzeichnungsmedium 8 landen und darauf Tintenpunkte ausbilden, ein Bild aufzuzeichnen. (In dem Diagramm sind die erwähnten Komponenten durch einen Aufzeichnungskopffixierungshebel abgedeckt und werden nicht direkt angezeigt.) In dem vorliegenden Beispiel bildet eine Vielzahl von Druckköpfen gemeinsam jeden der Aufzeichnungsköpfe 1 aus, um einen Ausstoß von Tintentröpfchen einer Vielzahl von Farben zu erlauben, wie nachstehend genauer beschrieben ist. Tinten unterschiedlicher Farben werden von unterschiedlichen Druckköpfen ausgestoßen und ein Farbbild wird auf dem Aufzeichnungsmedium P infolge der Mischung derartiger unterschiedlicher Farben der Tintentröpfchen ausgebildet.
  • Die Druckdaten werden von einem Stromkreis des Druckers mittels eines flexiblen Kabels 10 passend zu den Druckköpfen übertragen. In der Konstruktion dieses Diagramms sind Druckkopf reihen 1K (Schwarz), 1C (Cyan), 1M (Magenta) und 1Y (Gelb) durch die Ansammlung von Aufzeichnungsköpfen ausgebildet, die einzeln zu den vier Farben zugeordnet sind. Die Aufzeichnungsköpfe 1 sind an einem Schlitten 3 frei anfügbar oder lösbar. Bei der Vorwärtsabtastung werden die vorstehend erwähnten unterschiedlichen Tintenfarben in der erwähnten Reihenfolge ausgestoßen. Bei der Ausbildung von Rot (nachstehend als R bezeichnet) wird zum Beispiel Magenta (nachstehend als M bezeichnet) zuerst ausgestoßen, um auf dem Aufzeichnungsmedium P zu landen, und danach wird Gelb (nachstehend als Y bezeichnet) ausgestoßen, um auf den vorhergehend ausgebildeten M-Punkten zu landen, mit dem Ergebnis, dass folglich rote Punkte erscheinen werden. Gleichfalls wird durch Verursachen, dass C und Y auf dem Aufzeichnungsmedium P landen, Grün (nachstehend als G bezeichnet) ausgebildet bzw. wird Blau (nachstehend als B bezeichnet) durch Verursachen ausgebildet, dass C und M auf dem Aufzeichnungsmedium P in der erwähnten Reihenfolge landen. Die Druckköpfe sind mit einem fixierten Intervall (P1) angeordnet. Die Ausbildung eines festen G-Drucks erfordert daher, dass Y auf dem Aufzeichnungsmedium mit einer Zeitverzögerung von 2·P1 anschließend an die Landung von C darauf landet. Somit wird ein fester Y-Druck auf einem festen C-Druck überlagert.
  • Der Schlitten 3 wird in seiner Hauptabtastrichtung bewegt, die durch nicht gezeigte Positionsmesseinrichtungen gesteuert wird, die durchgehend die Abtastgeschwindigkeit und die Druckposition des Schlittens detektieren. Die Energiequelle des Schlittens 3 ist ein Schlittenantriebsmotor. Der Schlitten 3 wird mit der Kraft, die mittels einem Zahnriemen 8 zu dem Schlitten übertragen wird, auf Führungswellen 6 und 7 in der Pfeilrichtung a – b bewegt. Der Druckeindruck schreitet während der Hauptabtastbewegung des Schlittens 3 voran. Der Druckvorgang in der senkrechten Richtung bewirkt teilweise unidirektionales Drucken und bidirektionales Drucken. Im Allgemeinen erzeugt das unidirektionale Drucken einen Druck nur während der Bewegung des Schlittens von seiner Ausgangsposition (nachstehend als HP bezeichnet) weg (der Vorwärtsrichtung) und nicht während seiner Bewegung in Richtung der HP (der Rückwärtsrichtung). Somit wird ein Druck mit hoher Genauigkeit erzeugt. Im Gegenteil dazu erzeugt das bidirektionale Drucken einen Druckvorgang in beiden Richtungen, der Vorwärts- und der Rückwärtsrichtung. Es erlaubt daher einen Druckvorgang mit hoher Geschwindigkeit.
  • Bei der Unterabtastrichtung wird das Aufzeichnungsmedium P durch eine Auflagewalze 11 befördert, die durch einen in dem Abbild nicht gezeigten Papierfördermotor angetrieben ist. Nachdem das in der Richtung, die durch den Pfeil C in dem Abbild angezeigt wird, geförderte Papier die Druckposition erreicht hat, starten die Druckkopf reihen einen Druckvorgang.
  • Nachstehend werden die Aufzeichnungsköpfe 1 ausführlich beschrieben. Wie in 43 und 44 dargestellt ist, sind eine Vielzahl von Ausstoßdüsen 1a zum Ausstoßen von Tintentröpfchen in einer Reihe auf einer Heizplatte 20G der Druckköpfe angeordnet, und jeweils ein elektrothermisches Wandlerelement (nachstehend als „Ausstoßheizeinrichtungen 1b" bezeichnet) zum Erzeugen von thermischer Energie durch Verwendung von darauf aufgebrachter Spannung ist in der Ausstoßdüse 1A angeordnet, um einen Ausstoß von Tintentröpfchen durch die Ausstoßdüsen 1A zu verursachen. Die Druckköpfe verursachen in Antwort auf ein darauf einsetzendes Antriebssignal, dass die Ausstoßheizeinrichtungen 1B Wärme erzeugen und den Ausstoß von Tintentröpfchen einleiten. Auf der Heizplatte 20G ist eine Ausstoßheizeinrichtungsreihe 20D angeordnet, die eine Vielzahl von Ausstoßheizeinrichtungen 1B hat, die darauf geordnet angeordnet sind. Blindwiderstände 20E, die nicht in der Lage sind, Tintentröpfchen auszustoßen, sind jeweils nahe der entgegengesetzten Enden der Ausstoßheizeinrichtungsreihe 20D angeordnet. Wenn die Blindwiderstände 20E unter den gleichen Bedingungen wie die Ausstoßheizeinrichtungen 1B hergestellt werden, kann die Energie (Watt/hr), die durch die Ausstoßheizeinrichtungen 1B in Antwort auf die Aufbringung einer fixierten Spannung auf die Blindwiderstände einzeln ausgebildet wird, durch Messen der Widerstandsgröße detektiert werden, die in den Blindwiderständen 20E erzeugt wird. Wenn die ausgebildete Energie der Ausstoßheizeinrichtungen 1B als V2/R errechnet werden kann, wobei V für die aufgebrachte Spannung (Volt) und R für den Widerstand (Ω) der Ausstoßheizeinrichtungen steht, streuen die Eigenschaften der Ausstoßheizeinrichtungen 1B ähnlich wie die der Blindwiderstände 20E. Diese Widerstände 1B und 20E haben möglicherweise Eigenschaften, die innerhalb eines Bereichs von ±15% streuen, zum Beispiel durch das Wiedergeben der Fertigungsfehler, die in dem Prozess der Fertigung aufgetreten sind. Den Aufzeichnungsköpfen wird durch Detektieren der Streuung der Eigenschaften der Ausstoßheizelemente 1B und durch Optimieren der Betriebsbedingungen der Aufzeichnungsköpfe basierend auf den Ergebnissen der Detektion ermöglicht, sich an einer verlängerten Betriebsdauer zu erfreuen, und Bilder mit hoher Qualität zu erzeugen.
  • Wenn der Tintenstrahldrucker des vorliegenden Typs den Ausstoß von Tintentröpfchen durch Einsatz von thermischer Energie auf die Tinte ausführt, erfordern die Aufzeichnungsköpfe eine Temperatursteuerung. Wegen dieser Temperatursteuerung sind daher Diodensensoren 20C auf der Heizplatte 20G angeordnet und werden betrieben, um die Temperatur der Umgebung der Ausstoßheizeinrichtungen 1B zu messen. Die Ergebnisse dieser Messung werden zum Steuern der Größe der Energie genutzt, die für den Tintenausstoß oder die Temperatursteuerung erforderlich ist. In dem vorliegenden Beispiel bildet der Durchschnitt der Temperaturgrade, die durch die Diodensensoren 20C detektiert werden, die detektierte Temperatur.
  • Die Viskosität der Tinten steigt naturgemäß bei niedrigen Temperaturen möglicherweise auf ein Maß, das den Ausstoß behindert. Zum Zwecke des Ausschließens dieses nachteiligen Phänomens sind elektrothermische Wandlerelemente (nachstehend als „Unterheizeinrichtungen 20F" bezeichnet) getrennt von den Tintenausstoßdüsen auf der Heizplatte 20G vorgesehen. Die Energie, die zu den Unterheizeinrichtungen 20F zugeführt wird, wird ebenso durch die Diodensensoren 20C gesteuert. Wenn die Unterheizeinrichtungen 20F unter den gleichen Bedingungen wie die Ausstoßheizeinrichtungen 1B hergestellt werden, kann die Streuung der Widerstandsgrößen, die durch die Unterheizeinrichtungen 20F bekundet werden, durch Messen der Widerstandsgrößen der vorstehend erwähnten Blindwiderstände 20E detektiert werden.
  • Nachstehend ist der auf dem Schlitten montierte Aufzeichnungskopf beschrieben. Wie in 45 und 46 dargestellt ist, sind die vier Druckköpfe (43), die zu dem Zweck des Tintenausstoßes der vier Farben R, C, M und Y und zum Speichern und Zuführen der jeweiligen Tinten aus den Tintentanks 2bk, 2c, 2m und 2y dienen, in dem Schlitten 3 montiert. Diese vier Tintentanks sind so konstruiert, um an dem Schlitten 3 anbringbar zu sein und von dem Schlitten 3 lösbar zu sein. Wenn sie durch ihr Tintenzuführen geleert wurden, können sie durch neu bereitgestellte Tintentanks ersetzt werden.
  • Ein Aufzeichnungskopffixierhebel 4 ist vorgesehen, die Aufzeichnungsköpfe 1 auf dem Schlitten 3 zu positionieren und zu fixieren. Naben 3b des Schlittens 3 sind drehbar in Löcher 4a des Aufzeichnungskopffixierhebels 4 eingesetzt. Der Hebel 4, der normalerweise in einem geschlossenen Zustand gehalten wird, wird geöffnet, um dem Bediener Zugang zu den Aufzeichnungsköpfen 1 zu geben, und deren Ersatz zu ermöglichen. Weiter stellt der Eingriff des Aufzeichnungskopffixierhebels 4 mit Anschlagelementen 3d des Schlittens 3 eine unfehlbare Fixierung der Aufzeichnungsköpfe 1 an dem Schlitten 3 sicher. Außerdem fügt eine Gruppe von Kontakten 111 an den Aufzeichnungsköpfen 1 eine Gruppe von passenden Kontakten an dem nicht gezeigten Aufzeichnungskopffixierhebel aneinander. Infolge des Zusammenschlusses dieser Gruppen von Kontakten können die Antriebssignale zum Antreiben der Ausstoßheizeinrichtungen und Unterheizeinrichtungen der Druckköpfe, die zu den vier Farben zugeordnet sind, und die Daten der Kopfeigenschaften und die numerischen Werte als die Ergebnisse der Detektion der Diodensensoren von der Aufzeichnungsvorrichtung passend übertragen werden oder detektierbar gemacht werden.
  • Wie in 47 gezeigt ist, umfasst der Kopftemperaturberechnungsalgorithmus dieses Ausführungsbeispiels eine Kopftemperaturmesseinrichtung 101A, eine Kopftemperaturabschätzberechnungseinrichtung 101B und eine Korrektureinrichtung 101C zum Korrigieren einer Differenz zwischen einem derartig gemessenen Wert und einem berechneten Wert zu einem geeigneten Zeitpunkt, ebenso wie das neunte Ausführungsbeispiel. Der Algorithmus umfasst auch eine Entscheidungseinrichtung 101D zum Entscheiden, ob der Aufzeichnungskopf in einem Nichtausstoßzustand ist, durch Verwenden von Daten von beiden Werten, dem gemessenen Wert und dem berechneten Wert, auf diese Weise wird eine sehr genaue Entscheidung erhalten, ob der Aufzeichnungskopf in einem Nichtausstoßzustand ist. Insbesondere führt der Algorithmus durch Messen der Kopfeigenschaften eine sehr genaue Berechnung durch, auf diese Weise wird die Detektionsgenauigkeit weiter verbessert.
  • (Messung von Kopfeigenschaften)
  • Für einen wie vorstehend beschriebenen optimalen Kopfbetrieb sollte die Haupteinheit einer Aufzeichnungsvorrichtung verschiedene Eigenschaften eines Aufzeichnungskopfs erkennen. Außerdem werden in diesem Ausführungsbeispiel, wenn ein Aufzeichnungskopf 1 von einer ersetzbaren Machart ist, die vorstehend erwähnten Kopfeigenschaften ohne Fehler bei einem Kopfersatz gemessen. Die Messgrößen sind die folgenden vier:
    • 1) Ausstoßheizeinrichtungseigenschaften (Heizeinrichtungsblindwiderstandswert)
    • 2) Diodensensoreigenschaften (Diodensensorausgang)
    • 3) Thermische Eigenschaften einer Unterheizeinrichtung
    • 4) Thermische Eigenschaften einer Ausstoßheizeinrichtung
  • 48 zeigt ein schematisches Blockdiagram, das eine ganze Struktur einer Messung von Kopfeigenschaften zeigt. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt, dass die durch eine Haupteinheit gemessenen Kopfeigenschaften die vorstehend erwähnten vier Größen sind. In 14 gibt a die Messung von Ausstoßheizeinrichtungseigenschaften wieder, b gibt die Messung von Di-Sensoreigenschaften wieder, c gibt Ausstoßheizeinrichtungseigenschaften wieder und d gibt thermische Eigenschaften einer Unterheizeinrichtung wieder. Es bestehen zwischen einer Haupteinheit 40A und einem Kopf 1 Eingänge und Ausgänge, wie zum Beispiel die Energieaufbringung, die Messung der Temperatur, etc., und eine Entscheidung 40C zu der über individuellen Kopfeigenschaften wird auf der Grundlage der Ergebnisse der Messung gemacht. Danach kann eine Definition als provisorisch oder fixiert gemacht werden. Bei Erfüllung der Entscheidung von Kopfeigenschaften wird in einen Aufzeichnungsmodus 40D eingetreten, um für eine Aufzeichnung bereit zu sein. Wenn die Messergebnisse der Kopfeigenschaften nicht normal sind, wird in einen Fehlermodus 40E eingetreten und die Haupteinheit 40A zeigt einen Fehler an. Individuelle Kopfeigenschaftswerte sind in einer Speichervorrichtung 40F gespeichert. Die gespeicherten Werte werden verwendet, um zu bestimmen, ob ein Kopf ersetzt wurde oder der gleiche Kopf wie der vorhergehende verwendet wird.
  • Die Kopfeigenschaften und die korrespondierenden Antriebsimpulswellenformen, etc. sind nachstehend ausführlich beschrieben.
  • Zuerst wird ein Blindwiderstand 20E (44) für die Eigenschaften einer Ausstoßheizeinrichtung gemessen. Wenn ein Antrieb mit gleichmäßiger Spannung zum Antreiben eines Druckkopfes verwendet wird, ist aus dem Widerstandswert einer Ausstoßheizeinrichtung bekannt, wie viel Energie aufgebracht werden soll. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Antriebsspannungswellenform in Übereinstimmung mit einer Streuung des Widerstandswerts der Ausstoßheizeinrichtung für einen optimalen Antrieb variabel. Mit anderen Worten sind eine Basisimpulswellenform bzw. eine PWM-Tabelle, wie in 49A, 49B und 50 gezeigt sind, für jede Eigenschaft einer Ausstoßheizeinrichtung (Kopfrang) vorgesehen. 49A zeigt die Impulsbreite eines Vorheizimpulses P1 und 49B zeigt ein Gewicht für eine Temperaturberechnung.
  • Nachstehend ist die Basiswellenform eines Antriebsimpulses korrespondierend zu den Kopfrängen beschrieben. (Die Basiswellenform eines Antriebsimpulses korrespondierend zu den Kopfrängen wird nachstehend zur Vereinfachung als „Basiswellenform" bezeichnet.) Die Basiswellenform eines Antriebsimpulses ist wichtig und wird als eine Grundlage zum Antreiben von verschiedenen Aufzeichnungsköpfen verwendet.
  • Als erstes Ziel wird ein Druckvorgang auf der Grundlage der vorstehend erwähnten Basiswellenform betrieben. Eine Antriebswellenform wird gemäß einem Kopfrang zum Erreichen des beständigen Ausstoßzustands eines Aufzeichnungskopfs und der Langlebigkeit einer Ausstoßheizeinrichtung festgesetzt. Infolgedessen kann unter gewöhnlichen Umgebungsbedingungen die Basiswellenform zum Drucken verwendet werden, es sei denn, dass sich die Aufzeichnungskopftemperatur durch Drucken mit einer hohen Leistung erhöht hat. In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Doppelimpulswellenform als eine Basiswellenform verwendet. Wenn eine Aufzeichnungskopftemperatur niedriger als eine vorbestimmte Temperatur ist, führt die vorstehend erwähnte Unterheizeinrichtung eine Temperatursteuerung aus, um eine Ausstoßmenge zu kompensieren. Im Gegensatz dazu, wenn eine Aufzeichnungskopftemperatur höher als eine vorbestimmte Temperatur ist, wird die Breite eines Führungsimpulses (Vorheizimpulses) in einer Reduzierrichtung (PWM-Steuerung) zum Einstellen einer Ausstoßmenge relativ moduliert.
  • Als ein zweites Ziel wird ein Vorausstoß auf der Grundlage der vorstehend erwähnten Basiswellenform angetrieben. Der Vorausstoß ist beabsichtigt, um das Innere der Ausstoßdüsen eines Aufzeichnungskopfs zu reinigen und erfordert die Einstellung seiner Ausstoßmenge nicht, selbst wenn sich die Ausstoßmenge in Folge einer Temperaturerhöhung des Ausstoßkopfes erhöht hat. Ein Vorheizimpuls mit einer maximalen Impulsbreite (d.h., Basisimpulswellenform) wird zum Verbessern einer Wiederverwendbarkeit verwendet.
  • Die vorstehend erwähnte PWM-Steuerung erfordert die Breite eines Vorheizimpulses einer Basiswellenform, um ausreichend lang zu sein. Mit anderen Worten wird bei der PWM-Steuerung, wenn sich die Temperatur eines Aufzeichnungskopfs erhöht, ein Vorheizimpuls kürzer gemacht; infolgedessen wird, wenn die Breite eines Vorheizimpulses der Basiswellenform klein ist, ein steuerbarer Temperaturbereich bei der PWM-Steuerung enger. Somit ist das Festsetzen der Breite eines Vorheizimpulses der vorstehend erwähnten Basiswellenform auf einen zu kleinen Wert nicht wünschenswert.
  • Jedoch muss, wenn der Widerstandswert einer Ausstoßheizeinrichtung (d.h. Kopfrang) kleiner wird, die Breite eines Vorheizimpulses enger werden. Andererseits verursacht der Vorheizimpuls, dass die Tinte Blasen erzeugt (nachstehend als Vorblasenerzeugung bezeichnet), was einen Fehler bei dem beständigen Ausstoß verursacht.
  • Infolgedessen muss die festgesetzte Breite eines Vorheizimpulses der Basiswellenform in einen derartigen Bereich fallen, in dem das vorstehend erwähnte Problem nicht verursacht wird; die Vorimpulsbreite wird nicht im Verhältnis zu dem Widerstandswert einer Ausstoßheizeinrichtung festgesetzt.
  • Ferner muss ein relativ später Impuls der Basiswellenform (nachstehend als Hauptimpuls bezeichnet) gemäß einem Kopfrang zum Erreichen des beständigen Ausstoßzustands modifiziert werden; infolgedessen ist das Festsetzen einer Impulsbreite davon, wie in 50 dargestellt ist, so dass der Impuls länger wird, wenn ein Kopfrang länger wird.
  • Aus diesem vorstehend erwähnten Grund wird die Basiswellenform wie in 50 dargestellt konfiguriert.
  • Beim Drucken wird eine Steuerung über die Antriebsimpulse ausgeführt, um einen Vorimpuls zu modulieren, wie in 49A und 49B dargestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt muss nur P1 moduliert werden, und infolgedessen muss nur eine P1-Tabelle korrespondierend zu einem Rang gehalten werden.
  • Wenn die thermischen Eigenschaften einer Ausstoßheizeinrichtung gemessen werden, werden die Impulse auf ein derartiges Ausmaß gebracht, bei dem keine Blasenerzeugung verursacht wird, aber in diesem Ausführungsbeispiel werden nur Vorimpulse zum Antrieb verwendet. Infolgedessen ist es nicht notwendig, eine weitere Antriebsimpulstabelle zu haben, die beim Messen der thermischen Eigenschaften verwendet wird.
  • 51 ist ein Blockdiagramm, das schematisch darstellt, was vorstehend beschrieben ist. Wie in der gleichen Figur gezeigt ist, wird zuerst ein Blindwiderstand auf einem Kopf zum Bestimmen eines Kopfrangs (102A) gemessen und eine Basisimpulswellenform wird auf der Grundlage des Kopfrangs (102B) festgesetzt. Ausgeführt wird dann eine Druckantriebssteuerung (PWM) (102C) zum Modulieren eines Vorimpulses auf der Grundlage der Basisimpulswellenform, ein Vorausstoß (102D), eine Messung von thermischen Eigenschaften durch einen Vorimpuls (102E) und eine Kurzimpulstemperatursteuerung durch einen Vorimpuls (102F). Ein Antriebsimpuls zur Detektion eines Nichtausstoßes wird auch für einen Vorausstoß festgesetzt.
  • Zweites werden die Diodensensoreigenschaften gemessen. Eine Außentemperatur wird durch einen Thermistor gemessen, der in der Haupteinheit einer Aufzeichnungsvorrichtung eingebaut ist. Vorhergehend bekannt sind eine Referenzausgangsspannung eines Diodensensors und eine Temperaturausgangsspannungseigenschaft (Gradientenwert) bei einer Referenztemperatur (z.B. 25°C). Infolgedessen wird eine Ausgangsspannung eines Diodensensors bei der vorstehend erwähnten Außentemperatur in einen Wert bei der Referenztemperatur (25°C) durch Verwendung des vorstehend erwähnten Gradientenwerts umgewandelt. Da der Diodensensorausgang abhängig von einer Kopftemperatur variiert, wenn eine Aufzeichnungskopftemperatur von einer Haupteinheitstemperatur unterschiedlich ist oder wenn eine deutliche Temperaturveränderung besteht, wird eine Messung der Diodensensoreigenschaften unmöglich gemacht und es ist notwendig zu warten, bis sich eine thermische Stabilisierung hergestellt hat.
  • Jedoch ist, wenn ein Kopf als ein neuer Kopf identifiziert wird, ein vorstellbarer Fall, dass ein vorhergehend verwendeter Aufzeichnungskopf bei einer Außentemperatur gelassen wurde, die unterschiedlich zu einer Haupteinheit ist; infolgedessen ist es zum Messen eines Diodenrangs notwendig, eine beträchtliche Zeitdauer zu warten, nachdem der Aufzeichnungskopf in der Haupteinheit montiert wurde.
  • Da der neue Kopf sich als ein Ganzes auf eine vorhergehende Außentemperatur selbst akklimatisiert hat, bei der der neue Kopf gelassen wurde, ist eine thermische Zeitkonstante davon groß, bis sich der neue Kopf selbst auf eine Umgebungstemperatur der Haupteinheit akklimatisiert, wobei diese Tendenz insbesondere bei einem Aufzeichnungskopf erwähnenswert ist, der eine große thermische Kapazität als ein Ganzes hat. Zum Beispiel braucht es bei einem Tintentank und einem Aufzeichnungskopf, die in einer Einheit kombiniert sind, Zeit, dass sich eine Kopftemperatur wegen der großen thermischen Kapazität der Tinte und Tintentanks stabilisiert. Ferner ist für einen einstückigen Kopf, der eine Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen wie in diesem Ausführungsbeispiel aufweist, da die Luft um eine Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen herum als eine große thermische Kapazität wirkt, eine Kopftemperatur weiter schwierig zu stabilisieren, und in manchen Fällen kann es fast eine ganze Stunde dauern, bis sich die Kopftemperatur stabilisiert.
  • Infolgedessen umfasst, wenn ein Diodenrang ohne Verwenden eines ausreichenden Zeitintervalls gemessen wird, der gemessene Rangwert einen großen Messfehler und folglich kann die Temperatur eines Aufzeichnungskopfs in einigen Fällen nicht mit einer geeigneten Genauigkeit erhalten werden. Als Ergebnis kann der beständige Ausstoß von Tinte von einem Aufzeichnungskopf und eine beständige Ausstoßmenge in einigen Fällen nicht erreicht werden. Demgemäß wird die Temperatur eines Aufzeichnungskopfs durch Verwendung einer Veränderung des Werts eines Diodensensors eines Aufzeichnungskopfs mit der Zeit und einer zugehörigen Thermistortemperatur in einer Haupteinheit abgeschätzt, um dadurch einen Diodenrang abzuschätzen.
  • Drittes werden die thermischen Kennzeichen einer Unterheizeinrichtung gemessen. Die Unterheizeinrichtung funktioniert, um eine Kopftemperatur auf einer konstanten Höhe (zum Beispiel 25°C) zu halten, damit verhindert wird, dass sich die Tintenausstoßeigenschaften bei niedrigen Temperaturen verschlechtern. Wie in dem vorstehenden Absatz eines Kopftemperaturberechnungsalgorithmus erwähnt ist, hat der Hauptkörper des Aufzeichnungsgeräts eine Berechnungstabelle für die Unterheizeinrichtung zur Temperaturberechnung. Diese Berechnungstabelle beinhaltet Temperaturveränderungen des Druckkopfs bei einem konstanten Zeitintervall (Art des Wärmeübergangs, wie von einem Di-Sensor aus betrachtet). Tatsächlich verursacht die Art der Aneinanderfügung von Elementen eines Druckkopfs, eine Ausstoßmenge, eine Streuung bei einer Haupteinheitsenergiequelle des Heizeinrichtungsantriebs, etc., dass die Inhalte der Berechnungstabelle für jeden Druckkopf variieren.
  • In diesem Ausführungsbeispiel werden die Temperaturveränderungen in drei Muster für Druckköpfe mit leicht aufzubauender Wärme bis Köpfe mit schwer aufzubauender Wärme eingeteilt, wobei die vorstehend erwähnten drei entsprechenden Berechnungstabellen vorgesehen sind.
  • Bei Köpfen mit leicht aufzubauender Wärme sind die Tabellenwerte wegen der stark erhöhten Temperaturen ziemlich groß, selbst wenn eine identische Energie (Leistung) aufgebracht wird. Im Gegensatz dazu, bei den Köpfen mit schwer aufzubauender Wärme, sind die Tabellenwerte wegen einer schnellen Wärmestrahlung ziemlich klein. Eine mittlere Tabelle 2, die eine mittlere Wärmeleitung für Druckköpfe anzeigt, ist zwischen einer Tabelle 3 mit großer Temperaturveränderung (leicht aufzubauende Wärme) und einer Tabelle 1 mit kleiner Temperaturveränderung (schwer aufzubauende Wärme) vorgesehen.
  • Eine Messung der thermischen Eigenschaften einer Unterheizeinrichtung ist beabsichtigt, um eine Tabelle auszuwählen. 52 zeigt eine Erhöhung/Verringerung der Temperatur für jede thermische Eigenschaft bei einer Aufbringung von identischer Energie. Ein Diagramm a gibt eine mittlere Erhöhung/Verringerung der Temperatur wieder, ein Diagramm b gibt eine Erhöhung/Verringerung der Temperatur in dem Fall von stark erhöhten Temperaturen aufgrund von einem hohen Wärmeaufbau wieder, und ein Diagramm c gibt die Werte für den Fall von wenig erhöhten Temperaturen aufgrund von einem kleinen Wärmeaufbau wieder. Zuerst wird die Temperatur zu einem Zeitpunkt T1 gemessen, bevor Energie aufgebracht wird. Danach wird eine Temperatur zu einem Zeitpunkt T2 gemessen, bevor/nachdem eine Energieaufbringung abgeschlossen wird. Letztlich wird eine Temperatur zu einem Zeitpunkt T3 gemessen, nachdem eine Temperatur reduziert wurde. In dieser Zeit wird ein Messwert zum Auswählen einer Tabelle wie folgt berechnet: Messwert = 2 × (Temperatur bei T2) – (Temperatur bei T1) – (Temperatur bei T1)
  • Wenn ein Solldruckkopf Wärme leicht aufbaut, wird ein Messwert größer als ein Schwellwert 2; infolgedessen wird die Tabelle 3 mit großer Temperaturveränderung als eine Berechnungstabelle ausgewählt. Im Gegensatz dazu, wenn ein Messwert kleiner als ein Schwellwert 1 ist, wird die Tabelle 1 mit kleiner Temperaturveränderung unter der Annahme ausgewählt, dass ein Kopf Wärme schwer aufbaut. Ferner wird, wenn der vorstehend erwähnte Messwert zwischen den Schwellwert 1 und den Schwellwert 2 fällt, die mittlere Tabelle 2 unter der Annahme ausgewählt, dass ein Kopf ein Standarddruckkopf ist.
    Tabelle 1: Messwert < Schwellwert 1
    Tabelle 2: Schwellwert 1 ≤ Messwert ≤ Schwellwert 2
    Tabelle 3: Schwellwert 2 < Messwert
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist T2 – T1 = T3 – T2, aber dies ist abhängig von einem verwendeten Schwellenwert nicht notwendigerweise dasjenige, das man verwenden muss.
  • Wie vorstehend erklärt ist, erlaubt ein Festsetzen einer Berechnungstabelle für jede thermische Eigenschaft eines Druckkopfs eine Berechnung mit einer höheren Genauigkeit verglichen mit einem Verfahren, das einheitliche thermische Eigenschaften verwendet, und sieht vorteilhafte Effekte einschließlich einer geringen Berechnungslast vor.
  • Viertens werden thermische Eigenschaften einer Ausstoßheizeinrichtung gemessen. Der Messvorgang ist zu dem vorstehend beschriebenen Verfahren zum Messen von thermischen Eigenschaften einer Unterheizeinrichtung identisch, aber was angetrieben wird, ist die Ausstoßheizeinrichtung.
  • (Messung der thermischen Eigenschaften der Ausstoßheizeinrichtung)
  • Die thermischen Eigenschaften und Wärmespeichereigenschaften des Aufzeichnungskopfs beeinflussen eine Temperaturveränderung stark, wie zum Beispiel einen Temperaturanstieg an dem Aufzeichnungskopf in Folge des Leerausstoßes, der verwendet wird, um den Nichtausstoß des Aufzeichnungskopfs und einen Temperaturabfall nach Abschluss des Leerausstoßes zu detektieren. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Ausstoßheizeinrichtung mit dem Vorimpuls der vorstehend beschriebenen Grundwellenform für jeden Kopfrang angetrieben und die thermischen Eigenschaften der Ausstoßheizeinrichtung werden gemäß einer Temperaturdifferenz bei dem Temperaturanstieg an dem Aufzeichnungskopf sowie einer Temperaturdifferenz bei dem Temperaturabfall bis zu einem vorbeurteilten Zeitpunkt zum Abschluss der Impulserzeugung dadurch gemessen.
  • Die Wärmespeichereigenschaften des Aufzeichnungskopfs unterscheiden sich für jeden Aufzeichnungskopf oder unterscheiden sich zwischen dem Aufzeichnungskopf und der Aufzeichnungsvorrichtung abhängig von der Verbindung zwischen den Elementen, in der großen oder kleinen Ausstoßmenge und in der Kraftverteilung für den Körper für die Antriebsverwendung der Heizeinrichtung. Mit der gleichen Energiemenge, die auf die Ausstoßheizeinrichtung aufgebracht wird, wird ein Aufzeichnungskopf, der zum Speichern von Wärme neigt, auf eine hohe Aufzeichnungstemperatur geheizt, während ein Aufzeichnungskopf, der in der Lage ist thermische Energie zu speichern, weniger aufgeheizt wird, da er die erzeugte thermische Energie abgibt.
  • In diesem Ausführungsbeispiel werden die Impulse, die alle die vorstehend erwähnte Grundwellenform und die Vorimpulsweite abhängig von dem Kopfrang haben, auf die Ausstoßheizeinrichtung mit 15 kHz über eine Sekunde aufgebracht. Die thermischen Eigenschaften des Aufzeichnungskopfs werden gemäß der Temperaturveränderung vor und nach der Aufbringung der Impulse entschieden.
  • Ein Verfahren zum Bestimmen der thermischen Eigenschaften ist mit Bezug auf 53 spezifisch beschrieben. Zuerst wird eine Temperatur (T1 in der Figur) des Aufzeichnungskopfs vor einer Aufbringung des Impulses gemessen. Wie vorstehend beschrieben ist, werden die Impulse, die alle die vorstehend erwähnte Grundwellenform und die Vorimpulsbreite haben, mit 15 kHz für eine Sekunde aufgebracht. Eine Temperatur (T2 in der Figur) des Aufzeichnungskopfs wird kurz vor dem Abschluss der Impulsaufbringung gemessen. Die Werte der Kopftemperatur werden alle 20 Millisekunden gesammelt, und vier sich bewegende Durchschnittswerte werden erhalten, um jedwedes Rauschen zu beseitigen.
  • Gemäß der so erhaltenen Messergebnisse wird ein Wert ΔTs, der die thermischen Eigenschaften des Aufzeichnungskopfs wiedergibt, wie folgt bestimmt: ΔTs = (T2 – T1) + (T2 – T3).
  • Der Grund, dass die Temperaturdifferenz bei dem Temperaturanstieg zu der bei dem Temperaturabfall addiert wird, ist der, die Effekte so weit als möglich in einem Fall zu reduzieren, bei dem die Temperatur des Aufzeichnungskopfs wie nach einem Hochleistungsdruckvorgang variiert.
  • Die Vorimpulsbreite des Impulses, der die vorstehend erwähnte Grundwellenform hat, ist außerordentlich kurz, und die Tinte wird als Ergebnis der Aufbringung des Impulses für die thermische Eigenschaftsmessung nicht ausgestoßen. Es gibt einen Vorteil, dass nur eine kleine Tabellenanzahl durch Verwendung einer Tabelle für die Grundwellenform zum Messen der thermischen Eigenschaften des Aufzeichnungskopfs vorbereitet werden sollte.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird zur Messung von Größen der Kopfeigenschaften
    • 1) eine Priorität festgesetzt,
    • 2) ein einmal gemessener Eigenschaftswert digitalisiert (in Ränge aufgeteilt) und gespeichert, und
    • 3) ein gespeicherter Eigenschaftswert mit einem neu gemessenen Eigenschaftswert verglichen.
  • Als Ergebnis kann eine Erkennung (ID) eines Aufzeichnungskopfs selbst festgesetzt werden, um dadurch die Messzeit der Kopfeigenschaften zu reduzieren und die Effizienz der Messung zu verbessern.
  • Als erstes werden die Messwerte einer Ausstoßheizeinrichtung und eines Diodensensors zur Handhabung in Ränge aufgeteilt. Dieses Verfahren erlaubt die einfache Handhabung der Messwerte zum Vergleich mit vorhergehenden Messwerten und zum Speichern/Sichern in der Haupteinheit der Aufzeichnungsvorrichtung.
  • (Ausstoßheizeinrichtungseigenschaften)
  • Die Ausstoßheizeinrichtungseigenschaften, die vorstehend erwähnt sind, werden mit einem Blindwiderstand 20E wiedergegeben. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Fall erklärt, in dem eine Streuung des Blindwiderstands 20E 272,1 Ω ± ca. 15% beträgt. Wie in 54 gezeigt ist, wird eine Streuung der Widerstandswerte in 13 Ränge aufgeteilt. Ein mittlerer Wert wird als Rang 7 genommen und die Breite eines Widerstandswerts innerhalb eines Rangs ist ungefähr 8 Ω, ca. 2,3% einer Gesamtstreuung. Eine Teilung in feinere Ränge ermöglicht dem Kopfrang eine höhere Genauigkeit festzusetzen, aber erfordert einen Lesekreis einer höheren Genauigkeit an der Haupteinheitsseite der Aufzeichnungsvorrichtung. Nachdem die Aufzeichnungsvorrichtung die Kopfränge gelesen hat, wenn die gelesenen Kopfränge auf Speicherelemente (EEPROM, NVRAM, etc.) geschrieben werden, werden die vorstehend erwähnten Nummern 1 bis 13 für jeden der vier Köpfe gespeichert.
  • (Diodensensoreigenschaften)
  • Wie in dem Fall der vorstehend erwähnten Kopfränge werden auch die Eigenschaften eines Diodensensors (nachstehend als Di-Sensor bezeichnet) aus dem gleichen Grund in Ränge aufgeteilt. Unter den Di-Sensoren gibt es nicht so eine große Streuung bei einem Koeffizientenverhältnis (nachstehend als Gradient bezeichnet) für eine Temperaturausgangsspannung (wenn sie für eine Handhabung der Kopftemperatur in diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird); jedoch streuen die Versätze (Streuung von Ausgangswerten bei der gleichen Temperatur) unter den Sensoren beträchtlich. Infolgedessen ist, selbst wenn eine identische Ausgangsspannung erhalten wird, ein Absolutwert einer Kopftemperatur unbekannt, es sei denn, dass die Di-Sensoreigenschaften (Ränge) bekannt sind.
  • 55 stellt die Di-Sensorränge dar. Nimmt man die Temperatur entlang der Abszisse und die Ausgangsspannung eines Di-Sensors entlang der Ordinate stellt 4 mittlere Werte eines jeden Rangs dar. In Wirklichkeit ist ein Spannungswert, der eine Breite hat, mit dem Wert eines benachbarten Rangs für jeden Rang in Kontakt. Angenommen, dass eine Ausgangsspannung 1,125 V ist, wenn der Di-Sensor eines gewissen Kopfs bei 20°C ist, wenn eine Thermistortemperatur entsprechend identisch mit einer Kopftemperatur ist, wird eine Korrektur gemacht, so dass die Thermistortemperatur mit einer Di-Sensortemperatur übereinstimmt. Wie vorstehend erwähnt ist, ist ein Gradient im Wesentlichen konstant und in diesem Ausführungsbeispiel ist der Gradient wie folgt:
    –5,0 [mV/°C]
  • Infolgedessen ist eine Ausgangsspannung, bei der die Temperatur zu der Spannung bei 25°C umgewandelt wird, 1,1 V. Somit wird der Ausgangsspannungswert eines Di-Sensors durch Verwendung eines Gradientenwerts zu der Spannung bei einer Außentemperatur von 25°C umgewandelt, und der umgewandelte Wert wird mit einer vorhergehenden vorbereiteten Umwandlungstabelle zum Bestimmen eines Rangs verglichen. Di-Sensoren in diesem Ausführungsbeispiel haben die folgende Streuung einer Ausgangsspannung bei 25°C.
    1,1 ± 0,05 [V]
  • Infolgedessen tritt wegen dem vorstehend erwähnten Gradientenwert von –5,0 mV/°C eine Streuung von ± 10°C bei der gleichen Ausgangsspannung auf. Daher ist, wenn eine Gesamtanzahl von Rängen auf 10 gesetzt wird, eine Temperaturstreuung in einem Rang 2°C, und wenn 20 Ränge festgesetzt sind, ist die Streuung 1°C. Die vorstehend erwähnte Anzahl von Rängen ist mit einer Genauigkeit bestimmt, die für eine Handhabung der Kopftemperatur erforderlich ist. Jedoch wird, wenn sich die Anzahl von Teilungsrängen erhöht, die Detektionsbreite für eine geteilte Spannung dementsprechend enger: infolgedessen muss die Genauigkeit eines Detektionskreises dementsprechend höher sein. Somit werden die Ränge für die in einen Rang eingereihten Di-Sensoren für jeden Farbkopf gespeichert.
  • (Abschätzen von einem Diodensensorrang)
  • Bezugnehmend auf 56 ist eine gesamte Anordnung zum Abschätzen von Diodensensorrängen gezeigt. Wenn es in Betracht gezogen wird, dass ein neuer Aufzeichnungskopf eingebaut wird (103A), werden die Eigenschaften eines Diodensensors nicht direkt gemessen, sondern sie werden abgeschätzt. Insbesondere wird eine Temperatur Ts des Aufzeichnungskopfs gemessen und zuerst unter der Annahme gespeichert, dass der Diodensensorrang als ein Standardwert betrachtet wird (103C, 103F, 103G und 103H). Zweitens wird eine Temperatur T des Aufzeichnungskopfs nach einem Ablauf einer fixierten Zeit t wieder gemessen (103D). Zu der gleichen Zeit wird durch einen Thermistor eine Raumtemperatur T0 in der Haupteinheit gemessen (103E).
  • Bezogen auf 57 wird nachstehend das Vorstehende beschrieben, die Temperaturwerte des Aufzeichnungskopfs nähern sich einer Außentemperatur (Raumtemperatur) mit einer gewissen Zeitkonstanten wie einer Exponentialfunktion (Formel 1) an. Die Temperatur, zu der die Temperaturwerte angenähert werden, kann aus einer Formel 2 erhalten werden. T = (Ts – T0)·exp(–t1/tj) + T0 (Formel 1) T0 = (T – Ts)/(1 – A) + Ts = ΔT/(1 – A) + Ts (Formel 2)(ΔT = T – Ts, A = exp (–t1/tj), tj: Zeitkonstante)
  • Der Diodenrang wird so bestimmt, dass die aus dieser Formel erhaltene T0 mit der Thermistortemperatur übereinstimmt. Da die Zeitkonstante tj, verglichen mit einem Kopf, unmittelbar nach einem Druckvorgang, groß ist, werden in diesem Ausführungsbeispiel t1 und A auf 30 sec. bzw. 0,94 festgesetzt.
  • (Eigenschaften einer Unterheizeinrichtung und einer Ausstoßheizeinrichtung)
  • Für die Eigenschaftswerte einer Unterheizeinrichtung und einer Ausstoßheizeinrichtung werden die vorstehend beschriebenen Zahlen der Berechnungstabellen als Rangwerte von diesen Heizeinrichtungen gespeichert.
  • (Ablauf einer kopfeigenschaftsbezogenen Sequenz)
  • Bezogen auf 58 ist ein Ablauf einer Kopfeigenschaftsmesssequenz gezeigt. Die Kopfränge werden zuerst in dem Verfahrensschritt S1010 gemessen, und wenn sie nicht identisch sind, wird in dem Verfahrensschritt S1020 bestimmt, dass ein unterschiedlicher Kopf eingebaut ist. Die Kopfeigenschaften werden für alle Köpfe gemessen, ob es irgendwelche Temperaturveränderungen in der Nähe der Di-Sensoren gibt oder nicht gibt. In dem Verfahrensschritt S1030 werden Dioden-(Di)-Sensorränge abgeschätzt und danach als provisorische Werte gespeichert.
  • Wenn die Kopfränge in dem Verfahrensschritt S1020 als identisch bestimmt werden, wird in dem Verfahrensschritt S1040 überprüft, dass es irgendwelche Temperaturveränderungen der Di-Sensoren gibt. Da die Di-Sensoren Temperaturveränderungen messen können, selbst wenn ihre Rangwerte nicht bestimmt werden, wird es durch Überprüfen einer Temperaturabweichung innerhalb einer fixierten Zeit bestimmt, ob die Temperaturen in der Nähe der Di-Sensoren stabil sind.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Vorhandensein einer Veränderung von 0,2°C oder mehr innerhalb von 10 sec. als eine Temperaturveränderung definiert. Das ist so, weil eine Temperaturveränderung durch eine Veränderung innerhalb von 10 sec. vollständig bestätigt werden kann, da eine Temperaturveränderung in Folge einer kleinen thermischen Zeitkonstanten unmittelbar nach einem Druckvorgang groß ist, im Gegensatz zu der Diodenrangbestimmung. Wenn es in dem Verfahrensschritt S1040 bestimmt wird, dass eine Temperaturveränderung vorhanden ist, ist diese Bedingung für die Di-Sensorrangmessung nicht geeignet, daher wird die Messung (Ausgangsspannungsmessung) unterlassen und ein vorhergehender Di-Sensorrangwert wird in dem Verfahrensschritt S1060 verwendet. Zu diesem Zeitpunkt wird bestimmt, ob der Rangwert provisorisch oder fixiert ist. Wenn der vorhergehende Di-Sensorrang in dem Verfahrensschritt S1050 ein fixierter Wert ist, wird der eingebaute Aufzeichnungskopf als der gleiche bestimmt, wie der bei der vorhergehenden Eigenschaftsmessung, und der vorhergehende Eigenschaftswert wird verwendet.
  • Wenn es in dem Verfahrensschritt S1050 ein provisorischer Wert ist, wird dieser provisorische Wert in dem Verfahrensschritt S1070 verwendet. Wenn der Di-Sensorrangwert provisorisch ist, können die vorhergehenden Werte auch für die thermischen Eigenschaften von Unterheizeinrichtungen und Ausstoßheizeinrichtungen verwendet werden oder der vorhergehende mittlere Tabellenwert kann als ein provisorischer Wert verwendet werden, obwohl die thermischen Eigenschaften der Unterheizeinrichtungen und Ausstoßheizeinrichtungen in diesem Ausführungsbeispiel wieder gemessen werden. In diesem Fall wird die Temperaturveränderung in der Nähe der vorhergehenden Druckköpfe die Messung der thermischen Eigenschaften der Unterheizeinrichtungen und Ausstoßheizeinrichtungen nicht beeinflussen. Jedoch müssen die Eigenschaften der Köpfe in Folge einer Verwendung des provisorischen Werts so früh als möglich wieder gemessen werden.
  • Wenn es in dem Verfahrensschritt S1040 bestimmt wird, dass es keine Temperaturveränderung gibt, können die Di-Sensorränge in einer kurzen Zeit gemessen werden, daher werden sie in dem Verfahrensschritt S1080 gemessen. Wenn die gemessenen Werte die gleichen wie die vorhergehend gespeicherten Werte sind, wenn sie in dem Verfahrensschritt S1090 miteinander verglichen werden, werden die Di-Sensorränge als fixiert bestimmt und die Köpfe sind mit den vorhergehenden identisch, und die vorhergehend gespeicherten Werte werden in dem Verfahrensschritt S1060 für die thermischen Eigenschaften der Unterheizeinrichtungen und Ausstoßheizeinrichtungen verwendet. Wenn die gemessenen Werte nicht die gleichen sind wie die vorhergehenden Werte bei dem Vergleich in dem Verfahrensschritt S1090, werden die Di-Sensorrangwerte als provisorisch bestimmt, und die Köpfe sind von den vorhergehenden unterschiedlich und danach werden in dem Verfahrensschritt S1100 die thermischen Eigenschaften der Unterheizeinrichtungen und Ausstoßheizeinrichtungen wieder gemessen.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, wenn bestimmt wird, dass ein neuer Aufzeichnungskopf eingebaut ist, wird sein Diodenrang abgeschätzt. Das macht es möglich, den Diodenrang in einer relativ kurzen Zeit und genau anzupassen, selbst wenn der eingebaute Aufzeichnungskopf in einer Umgebung platziert wurde, dessen Temperatur sich stark von der Umgebung unterscheidet, in der die Haupteinheit eingebaut ist. Demgemäß ist, selbst wenn dieser Rangwert provisorisch ist, der Aufzeichnungskopftemperaturwert zuverlässig und er wird von einem gewöhnlichen provisorischen Wert unterschieden. Aus diesem Grund kann ein beständiger Tintenausstoß von den Aufzeichnungsköpfen und deren Ausstoßmenge durch Verändern der Antriebsbedingungen gemäß der später erhaltenen Kopftemperaturen erreicht werden.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, kann eine genaue Rangmessung durch Bestimmen, ob die vorstehende Rangmessung gemäß einem Vorhandensein von irgendwelchen Temperaturveränderungen der Di-Sensoren vor der Di-Sensorrangmessung durchgeführt wird, erreicht werden. Außerdem macht es die Kombination der provisorischen und fixierten Eigenschaftswerte möglich, die genauen Werte auf die Ränge anzuwenden, selbst wenn die Sensoren in nicht geeigneten Bedingungen für die Di-Sensorrangmessung in Folge einer vorstehenden Temperaturveränderung platziert sind. Wenn die Kopfränge mit den vorhergehenden identisch sind. und die Di-Sensorränge fixierte Werte sind, können die vorhergehend gespeicherten Werte für die zugehörigen Kopfeigenschaften unabhängig von den Temperaturveränderungen verwendet werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird nach Abschluss der zuvor erwähnten Messung von Kopfeigenschaften die Nachmessung von Kopfeigenschaften ausgeführt. Bei einer gewöhnlichen Inbetriebnahme einer Aufzeichnungsvorrichtung (wenn die zuvor erwähnte Messung von Kopfeigenschaften ohne Fehler ausgeführt wurde) werden mittlere Eigenschaftswerte als provisorische Werte, etc. verwendet, um die vorstehend erwähnte Inbetriebnahmezeit zu verkürzen, in der die Aufzeichnungsvorrichtung zur Verwendung fertig gemacht wird. Danach wird die vorstehend erwähnte Nachmessung von Kopfeigenschaften (nachstehend als Korrektur von Kopfeigenschaften bezeichnet) gemacht, während die Aufzeichnungsvorrichtung durch einen Verwender nicht verwendet wird, wobei genauere fixierte Werte aus den Kopfeigenschaftswerten, die als provisorische Werte verwendet werden, entschieden werden, um dadurch die Genauigkeit einer Kopfsteuerung zu verbessern.
  • Das ist in einem Ablaufdiagramm in 59 abgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Di-Sensorrang gemessen, nachdem bei einem Aufzeichnungskopf der Aufzeichnungsvorrichtung für 60 Minuten keine Wärmeerzeugung angedauert hat. Diese Wärmeerzeugung ist die, wenn eine Ausstoßheizeinrichtung oder eine Unterheizeinrichtung angetrieben wird. Infolgedessen wird, wenn in dem Verfahrensschritt S1210 keine der Ausstoßheizeinrichtung und der Unterheizeinrichtung für zumindest 60 Minuten angetrieben wurde, dies als keine Wärmeerzeugung interpretiert und die Messung eines Di-Sensorrangs wird bei dem Verfahrensschritt S1220 unter der Annahme ausgeführt, dass es keine Temperaturveränderung nahe eines Aufzeichnungskopfs gibt. Der Grund, warum dieses Ausführungsbeispiel eine Zeit von 60 Minuten mit keiner Wärmeerzeugung verwendet, ist der, wie in 45 und 46 gezeigt ist, dass eine Vielzahl von (vier) Aufzeichnungsköpfen in einer Einheit integriert sind, und dass ein Schlitten 3, in dem die Aufzeichnungsköpfe positioniert und fixiert sind, keinen ausreichenden Raum zur Wärmestrahlung hat. Die Länge der vorstehend erwähnten Zeit hängt von der Form der Köpfe und dem Schlitten oder einer erforderlichen Genauigkeit eines Di-Sensorrangs ab.
  • Weiter wird in dem Verfahrensschritt S1230 ein gemessener Di-Sensorrangwert mit einem vorhergehend gespeicherten Wert verglichen, und wenn sie gleich zueinander sind, wird der gemessene Di-Sensorrang als ein fixierter Wert in dem Verfahrensschritt S1240 gespeichert. In dem Verfahrensschritt S1250 werden thermische Eigenschaften einer Unterheizeinrichtung/Ausstoßheizeinrichtung mittels des fixierten Werts zum Speichern der gemessenen thermischen Eigenschaften als endgültige Aufzeichnungskopfeigenschaftswerte nachgemessen. Wenn der vorstehend beschriebene gemessene Di-Sensorrang ungleich zu dem vorhergehend gespeicherten ist, wird bei dem Verfahrensschritt S1260 der gemessene Di-Sensorrang als ein provisorischer Wert gespeichert, und danach wieder in eine Wartesequenz für eine 60-minütige Dauer mit keiner Wärmeerzeugung eingetreten.
  • In 59 wird, wenn ein Di-Sensorrang einmal fixiert ist und die thermischen Eigenschaften der Unterheizeinrichtung/Ausstoßheizeinrichtung gemessen sind, die vorstehend erwähnte Korrektur der Kopfeigenschaften abgeschlossen. Eine Routine kann derartig sein, dass nach dem Fixieren eines Di-Sensorrangs und nach dem Abschließen der Messung von thermischen Eigenschaften der Unterheizeinrichtung/Ausstoßheizeinrichtung eine Rückkehr zu der anfänglichen Wartesequenz für eine 60-minütige Dauer mit keiner Wärmeerzeugung zum Wiederholen des Korrekturvorgangs gemacht wird.
  • Weiter wird in diesem Ausführungsbeispiel durch Festsetzen eines zulässigen Bereichs für die Ränge, die die vorhergehenden Kopfeigenschaftswerte sind, bestimmt, ob die Ränge oder Köpfe mit den vorhergehenden identisch sind. Zum Beispiel wird, wenn die vorhergehenden Kopfeigenschaften gemessen werden, die höchste Priorität gegeben, um eine Startzeit für die Aufzeichnungsvorrichtung zu reduzieren, um verwendbar zu sein, und die Köpfe und Ränge (Unterheizeinrichtungen und Ausstoßheizeinrichtungen der Di-Sensoren) werden bestimmt, um mit den vorhergehenden identisch zu sein, nur wenn die Differenz innerhalb von ± 2 Rängen ist. Demgemäß können die Köpfe bestimmt werden, um mit den vorhergehenden identisch zu sein, selbst wenn es durch Festsetzen eines Kriteriums mit einer zulässigen Abweichung eine Abweichung bei den Messungen gibt, wobei die vorher gespeicherten Werte verwendet werden, so dass die Startzeit reduziert werden kann. Wenn die Kopfeigenschaften korrigiert werden, wird die höchste Priorität auf die Genauigkeit gelegt. Die zulässige Abweichung für identische Ränge wird innerhalb eines Bereichs von ± 1 Rang festgesetzt. Einengen des zulässigen Abweichungsbereichs auf diese Art und Weise macht es möglich, die Rangwerte der Eigenschaften genauer festzusetzen, wenn sie bestimmt sind, fixiert zu werden. Wenn nötig, sind die zulässigen Abweichungsbereiche für die Genauigkeit, die wie diese verwendet werden, nicht auf die vorstehenden Werte beschränkt.
  • (Detektion eines Nichtausstoßes)
  • In diesem Ausführungsbeispiel werden die vorstehend erwähnten Antriebsimpulse, die alle die Grundwellenform abhängig von dem Kopfrang haben, auf die Ausstoßheizeinrichtung aufgebracht, um dadurch die Temperaturdifferenzen bei dem Temperaturanstieg und dem Temperaturabfall an dem Aufzeichnungskopf zu messen, wodurch ein Wert ΔTi berechnet wird, der den Grad der Temperaturveränderung anzeigt. Der Wert ΔTi wird mit einem Schwellwert ΔTth zum Entscheiden verglichen, was abhängig von der vorstehend erwähnten thermischen Eigenschaft ΔTs der Ausstoßheizeinrichtung entschieden wird, wodurch der Nichtausstoß des Aufzeichnungskopfs bestimmt wird.
  • Bezogen auf 60 wird insbesondere ein Messverfahren zum Detektieren des Nichtausstoßes beschrieben, wobei der Wert ΔTi gemessen wird, der den Grad der Temperaturveränderung in Folge des Leerausstoßes anzeigt. Zuerst wird die Temperatur (T4 in der Figur) des Aufzeichnungskopfs vor einer Aufbringung der Antriebsimpulse gemessen. Dann werden 5000 (ungefähr 0,8 Sekunden) Antriebsimpulse, jeder hat die vorstehend erwähnte Grundwellenform abhängig von dem Kopfrang, mit 6,125 kHz aufgebracht, und die Temperatur (T5 in der Figur) des Aufzeichnungskopfes wird kurz vor dem Abschluss der Aufbringung gemessen. Anschließend wird die Temperatur (T6 in der Figur) des Aufzeichnungskopfs nach Ablauf von 0,8 Sekunden des Abschlusses der Antriebsimpulsaufbringung gemessen. Die Werte der Aufzeichnungskopftemperatur werden alle 20 Millisekunden gesammelt, und vier bewegliche Mittelwerte werden erhalten, um irgendwelche Geräusche zu beseitigen.
  • Mit den so erhaltenen Messergebnissen wird der Wert ΔTi berechnet, der den Grad einer Erhöhung und Verringerung der Temperatur an dem Aufzeichnungskopf in Folge des Leerausstoßes anzeigt: ΔTi = (T5 – T4) + (T5 – T6).
  • 61 ist ein Schaubild, in dem der Wert ΔTi als eine Funktion von ΔTs für die Fälle gezeichnet ist, in denen der Aufzeichnungskopf in einem Nichtausstoßzustand und in einem Normalausstoßzustand für eine Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen ist. Wenn der Aufzeichnungskopf in dem Nichtausstoßzustand ist, ist der Wert ΔTi ungefähr proportional zu dem Wert ΔTs. Wenn der Aufzeichnungskopf in dem Normalausstoßzustand ist, ist eine Veränderungsrate des Werts ΔTi relativ zu dem Wert ΔTs klein und sie sind nicht in einem proportionalen Verhältnis. Ein wahrscheinlicher Grund dafür ist, dass die Ausstoßmenge abhängig von dem Wert ΔTs variiert. Insbesondere je größer der Wert ΔTs ist, desto größer sind die Temperaturanstiege in Folge des Leerausstoßes zur Nichtausstoßdetektion, was verursacht, dass die Temperatur der Heizeinrichtung sich erhöht. Als Ergebnis wird die Ausstoßmenge erhöht. Die thermische Energie, die durch die ausgestoßenen Tintentröpfchen außerhalb des Aufzeichnungskopfs gebracht wird, wird auf diese Weise erhöht und der Wert ΔTi wird ein bisschen kleiner (als in dem Fall, in dem der Wert ΔTi in Proportion zu dem Wert ΔTs ist).
  • Mit Bezug auf das Vorstehende ebenso wie der Verteilung von dem Wert ΔTs an den Aufzeichnungsköpfen, wird der Schwellwert ΔTth zur Verwendung der Bestimmung des Nichtausstoßes wie folgt erhalten: ΔTth = 0,571·ΔTs + 17.
  • Dies wird durch eine gestrichelte Linie in 61 gezeigt.
  • Mit einem Verhältnis zwischen dem Schwellwert ΔTth zur Entscheidung und dem gemessenen Wert ΔTi wird eine Entscheidung wie folgt gemacht:
    ΔTi ≥ ΔTth Nichtausstoß
    ΔTi < ΔTth Normalausstoß.
  • Wie aus 61 offensichtlich ist, gibt es eine ausreichende Grenze zum Bestimmen des Nichtausstoßes.
  • In diesem Ausführungsbeispiel kann eine Verbesserung der Beständigkeit des Aufzeichnungskopfs sowie ein Schutz des Aufzeichnungskopfs (der Aufzeichnungsköpfe), während ein übermäßiger Temperaturanstieg verhindert wird, durch Ausführen des Leerausstoßes für die Nichtausstoßdetektion mit den Antriebsimpulsen erreicht werden, die jeder die Grundwellenform abhängig von dem Kopfrang haben.
  • Wenn eine Detektion des Nichtausstoßes und eine Korrektur der thermischen Eigenschaften durch Verwendung von fixierten Antriebsimpulsen ohne Verändern der von dem Kopfrang abhängigen Antriebsimpulsen durchgeführt wird, ist die Qualität der Hitze (Wärme), die als Ergebnis des Leerausstoßes zum Detektieren des Nichtausstoßes erzeugt wird, für einen Aufzeichnungskopf klein, der einen hohen Blattwiderstand hat, so dass ein Problem auftreten kann, das die Bandbreite für die Detektion eines Nichtausstoßes klein wird. In diesem Ausführungsbeispiel werden der Antrieb des Leerausstoßes für die Detektion eines Nichtausstoßes und die Messung der thermischen Eigenschaften des Aufzeichnungskopfs (der Aufzeichnungsköpfe) mit den von dem Rang des Aufzeichnungskopfs abhängigen Antriebsimpulsen durchgeführt, wie vorstehend beschrieben ist, so dass eine größere Energie zu einem Aufzeichnungskopf zugeführt wird, der einen hohen Blattwiderstand hat. Als Ergebnis wird es möglich, eine ausreichend große Bandbreite zur Detektion sicherzustellen.
  • Wie vorstehend erwähnt ist, ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die thermische Energie, die durch den Leerausstoß für die Detektion eines Nichtausstoßes erzeugt wird, und die thermische Energie, die durch Aufbringen der Impulse zum Messen der thermischen Eigenschaften des Aufzeichnungskopfs erzeugt wird, unabhängig von dem Kopfrang wegen des Festsetzens der Grundwellenform nicht konstant. Jedoch ist eine Differenz der thermischen Energie, die abhängig von dem Kopfrang erzeugt wird, beim Antrieb gemäß der vorliegenden Erfindung verglichen mit einem Fall, in dem die Impulsaufbringung zum Messen der thermischen Eigenschaften eher mit einem fixierten Antrieb als durch den Kopfrang gemacht wird, der kleiner als eine Verteilung in Folge der Messungen von den Werten ΔTs und ΔTi ist, außergewöhnlich klein
  • Die Basiswellenform ist so gestaltet, um sicherzustellen, dass für die thermische Energie, die erzeugt wird, wenn auf den Aufzeichnungskopf jedes Kopfrangs ein Antriebsimpuls der vorhergehend beschriebenen korrespondierenden Basiswellenform aufgebracht wird, ebenso wie für die thermische Energie, die erzeugt wird, wenn auf den Aufzeichnungskopf jedes Kopfrangs ein Vorimpuls der korrespondierenden Basiswellenform, wie vorhergehend beschrieben ist, aufgebracht wird, der thermische Energieanteil zwischen den Kopfrängen so konstant als möglich (bei 5% oder weniger in diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung) gehalten wird. Wenn es zwischen den Aufzeichnungsköpfen der unterschiedlichen Kopfränge nicht die kleinste Differenz mit irgendwelchen anderen Eigenschaften als ein Fehler bei der Messung oder bei dem Kopfrang gibt, dann sollten die an diesen Aufzeichnungsköpfen gemessenen Werte ΔTs und ΔTi für die Aufzeichnungsköpfe mit einem höheren Kopfrang ein wenig größer als für die mit einem niedrigeren Kopfrang sein.
  • Jedoch hat die Differenz der Werte ΔTs und ΔTi, die durch die Differenz bei der erzeugten thermischen Energie in Folge der Differenz bei dem Kopfrang verursacht wird, eine Streuung in nahezu der gleichen Richtung als die Differenz der Werte ΔTs und ΔTi in Folge der thermischen Eigenschaften (ΔTs) des Aufzeichnungskopfs, wie in 61 gezeigt ist. Das ist zum Beispiel, weil sich in dem Fall des Normalausstoßes die Ausstoßmenge erhöht, wenn sich die erzeugte thermische Energie erhöht, und um es zu präzisieren, da die Differenz der erzeugten thermischen Energie praktisch den gleichen Effekt auf den Temperaturanstieg des Aufzeichnungskopfs wie die Differenz der thermischen Eigenschaften des Aufzeichnungskopfs hat. Es ist daher offensichtlich, dass die Differenz der erzeugten thermischen Energie zwischen den Kopfrängen kaum die Entscheidungsgrenze des Nichtausstoßes reduzieren wird.
  • In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wurden durch Verwendung eines Vorheizimpulses der Basiswellenform die thermischen Eigenschaften (ΔTs) des Aufzeichnungskopfs gemessen und das Ausmaß des Temperaturanstiegs oder Abfalls (ΔTi) in Folge eines Leerausstoßes wurde durch einen Antrieb mittels einer Basiswellenform gemessen, aber die Erfindung ist nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Eine Tabelle mit einem Kopfrang der Antriebsimpulswellenformen zur Messung der Werte ΔTs und ΔTi kann vorgesehen werden. (Für eine Messung des Werts ΔTi wird ein Vorheizimpuls in einer derartigen Tabelle verwendet.) Eine derartige Tabelle kann zur Messung des Werts ΔTs bzw. zur Messung des Werts ΔTi vorgesehen werden, oder eine Berechnungsformel kann vorgesehen werden, um die Antriebsimpulswellenform zu berechnen.
  • In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde die Antriebsimpulswellenform gemäß dem Kopfrang verändert, aber die Erfindung ist nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Die Betriebsspannung eines Antriebsimpulses oder die Anzahl der Antriebsimpulse kann, soweit es die Beständigkeit des Aufzeichnungskopfs erlaubt, verändert werden. Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dazu bestimmt, eine höchstgenaue Detektion eines Nichtausstoßes auszuführen, während der Schutz des Aufzeichnungskopfs durch Steuern gemäß dem Kopfrang, der Wärmemenge, die durch Detektion eines Nichtausstoßes erzeugt wird, oder der Aufzeichnungskopfeingangsenergie in dem Aufzeichnungskopf sichergestellt wird.
  • In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde der Schwellwert (ΔTth) zur Entscheidung eines Nichtausstoßes als eine lineare Funktion des Werts ΔTs berechnet, aber die Erfindung ist nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Der Wert ΔTth kann durch eine Kurve höherer Ordnung bestimmt werden, oder ein geeigneter Schwellwert kann aus einer Tabelle gemäß dem Wert ΔTs ausgewählt werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde die Messung der Werte ΔTs und ΔTi durch Verwendung der Temperaturdifferenz gemacht, die durch beide, den Temperaturanstieg durch Antrieb der Ausstoßheizeinrichtung und den Temperaturabfall nach einem derartigen Antrieb, überwacht wurden, aber die Erfindung ist nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Zum Beispiel können, wenn nur die Kopftemperatur stabil ist, die Werte ΔTs und ΔTi mit einer guten Genauigkeit aus entweder dem Temperaturanstieg oder dem Temperaturabfall gemessen werden.
  • 62 zeigt eine Sequenz einer Detektion eines Nichtausstoßes. Die Sequenz fügt den Verfahrensschritt 135, bei dem eine Impulswellenform gemäß einem Kopfrang festgesetzt wird, zu der in 12 gezeigten Sequenz hinzu.
  • (Gesamtsequenz des Körpers)
  • Bezogen auf 63 bis 67 ist nachstehend die Gesamtsequenz des Vorrichtungskörpers beschrieben. Insbesondere zeigt 63 einen Umriss der Gesamtsequenz, die Details der Sequenz sind nachstehend hauptsächlich auf der Grundlage von 63 beschrieben.
  • Bei der Vorrichtung sind erste und zweite Energie AN-/AUS-Schalteinrichtungen vorgesehen. Die erste Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung kann ein Stecker sein, der „Hardware Energie AN" anzeigt, und die zweite Energie AN-/AUS-Einrichtung kann ein Druckknopf sein, der „Software Energie AN" anzeigt. Wenn die Hardware Energie auf AN gesetzt ist, aber wenn die Software Energie nicht auf AN geschaltet ist, was zum Beispiel durch ein LED angezeigt wird, kann ein mechanischer Betrieb des Vorrichtungskörpers auch nicht ausgeführt werden. Jedoch wird, wenn die Hardware Energie zuerst auf AN geschaltet wird, eine Sequenz zum Messen von Kopfeigenschaften in dem Verfahrensschritt S1 gestartet, und nachdem der Verfahrensschritt S1 abgeschlossen ist, wird die Vorrichtung in einen Wartezustand von Software Energie AN gesetzt, Dann wird, wenn die Software Energie auf AN geschalten wird (oder wenn die Software Energie auf AN geschalten wird, um die Sequenz zur Messung von Kopfeigenschaften vor dem Abschluss davon, nachdem die Hardware Energie auf AN geschalten wird, abzuschließen), eine Sequenz zur Detektion eines Nichtausstoßes in dem Verfahrensschritt S2 ausgeführt. Nachdem die Sequenz zur Detektion eines Nichtausstoßes abgeschlossen ist, starten in dem Verfahrensschritt S3 Zeitgeber, und die Sequenz bewegt sich in dem Verfahrensschritt S4 zu einem Wartezustand 1.
  • Die Zeitgeber, wie zum Beispiel Ansaugzeitgeber und Vorausstoßzeitgeber, führen ihren Betrieb fort, es sei denn, die Hardware Energie wird AUS geschalten, und werden dann die Parameter für eine Wiederherstellungssequenz, die ausgeführt wird, wenn die Software Energie wieder auf AN geschalten wird, nachdem die Software Energie auf AUS geschalten wurde, oder wenn eine Druckanweisung gesandt wird.
  • Wenn die Druckanweisung in dem Verfahrensschritt 5 nach dem Wartezustand 1 gesandt wird, wird in dem Verfahrensschritt 6 eine Wiederherstellungssequenz 2 ausgeführt, und in dem Verfahrensschritt 7 wird ein Druckvorgang gestartet. Nach dem Abschluss des Druckvorgangs kehrt die Sequenz zu dem Wartezustand 1 (Verfahrensschritt S4) zurück. Wenn in dem Verfahrensschritt S8 die Software Energie nach dem Wartezustand 1 auf AUS geschalten wird, wird eine Wiederherstellungssequenz 3 in dem Verfahrensschritt S9 ausgeführt, und die Sequenz geht zu dem Wartezustand 2 (Verfahrensschritt S10) über. Unter dieser Bedingung ist die Hardware Energie in dem AN-Zustand und die Zeitgeber sind in Betrieb. Als Nächstes wird die Software Energie auf AN geschaltet (Verfahrensschritt S11), die Wiederherstellungssequenz 1 wird in dem Verfahrensschritt S12 ausgeführt und die Sequenz geht zu dem Wartezustand (Verfahrensschritt S4) über.
    • (1) Wie vorstehend beschrieben ist, wenn die Hardware Energie auf AN gesetzt ist, aber wenn die Software Energie nicht auf AN gestellt ist, gibt es sichtbar keine Ausführung. Jedoch wird die Messung von Kopfeigenschaften praktisch ausgeführt. Aus diesem Grund war zum Beispiel, wenn die Hardware Energie durch externe Zeitgeber und desgleichen jeden Tag auf AN gestellt wird, bevor ein Verwender die Software Energie auf AN setzt, die Messung von Kopfeigenschaften bereits abgeschlossen, womit die Betriebszeit verkürzt wird.
    • (2) Außerdem wird in einem Fall einer derartig gewöhnlichen Verwendung, wenn die Software Energie wiederholt auf AN/AUS geschalten wird, wenn die Hardware Energie in einem AN-Zustand ist, ein optimaler Wiederherstellungsbetrieb mit Kombination von einigen Arten von Zeitgebern, wie zum Beispiel Ansaugzeitgebern und Vorausstoßzeitgebern, zu dem Zeitpunkt, wenn die Software Energie auf AN gesetzt ist, ausgeführt. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Tinte verschwendet wird, und so wird auch die Zuverlässigkeit der Druckbilder erhalten. Ähnlich ist die Messung von Kopfeigenschaften in diesem Moment nicht erforderlich, womit die Anstiegszeit reduziert wird.
    • (3) Andererseits ist, wenn ein Verwender die Software Energie auf AN setzt, nachdem die Hardware Energie auf AN gesetzt wird, die Messung von Kopfeigenschaften zu jeder Zeit erforderlich. Jedoch ist, wenn die gemessenen Werte der verschiedenen Arten von Eigenschaften als Entscheidungswerte definiert sind, die zum Messen aufgewendete Zeit nicht erforderlich. Außerdem kann, wenn eine Sequenz zur Detektion eines Nichtausstoßes sicher ausgeführt wird, die Ausstoßzuverlässigkeit erhalten werden.
    • (4) Außerdem wird, wenn die Hardware Energie auf AN gesetzt wird, aber die Software Energie nicht auf AN gestellt wird, die Detektion eines Nichtausstoßes nicht ausgeführt. Zum Beispiel kann, wenn der Vorgang der Hardware Energie AN/AUS ohne Verwendung des Körpers wiederholt ausgeführt wird, ein Verschwenden von Tinte während des Ausstoßdetektionsvorgangs verhindert werden, auf diese Weise werden die laufenden Kosten und die verschwendete Tintenmenge reduziert.
    • (5) Wie vorstehend beschrieben ist, wenn die Software Energie auf AN gestellt wird, unmittelbar nachdem die Hardware Energie auf AN gestellt wird, wird die Sequenz zur Detektion eines Nichtausstoßes ausgeführt. In anderen Fällen, wenn die Software Energie auf AN gestellt ist, kann durch Ausführen einer Zeitgeberwiederherstellungssequenz (Wiederherstellungssequenz 1) die Zuverlässigkeit eines Ausstoßes gemeinsam mit dem Verhindern von Verschwendung von Tinte erhalten werden. In diesem Moment ist es, wenn die Energiequelle in einen AUS-Zustand gesetzt wird (d.h. in einem Zustand, in dem die Hardware Energie AUS ist), nicht erforderlich, dass die Zeitgeber arbeiten. Aus diesem Grund ist eine Reserveenergiequelle auch nicht erforderlich, womit es ermöglicht wird, die Kosten herabzusetzen.
  • (Wiederherstellungssequenz 1)
  • Bezogen auf 64 ist die Wiederherstellungssequenz 1 beschrieben. Diese Sequenz ist eine Wiederherstellungssequenz, die ausgeführt wird, nachdem der Vorrichtungskörper einmal in einem Software Energie AUS-Zustand war, und wenn die Software Energie wieder in dem Wartezustand 2 auf AN geschaltet wird.
  • Zuerst wird in dem Verfahrensschritt S21 detektiert, ob die Saugzeitgeber fünf oder mehr Tage anzeigen, wenn sie mehr als fünf Tage anzeigen, wird in dem Verfahrensschritt S22 ein Saugwiederherstellungsvorgang forciert, um ausgeführt zu werden. Dann werden die Saugzeitgeber und Vorausstoßzeitgeber zurückgesetzt, eine Sequenz zur Detektion eines Nichtausstoßes wird ausgeführt (Verfahrensschritt S23), um zurückzukehren. Wenn die Saugzeitgeber nicht fünf oder mehr Tage anzeigen, wird in dem Verfahrensschritt S24 detektiert, ob sie entweder drei oder mehr Tage anzeigen, wenn sie mehr als drei Tage anzeigen, wird die Sequenz zur Detektion eines Nichtausstoßes ausgeführt (Verfahrensschritt S25), um zurückzukehren. Wenn die Saugzeitgeber nicht drei oder mehr Tage anzeigen, wird die Sequenz zurückgekehrt.
  • Mit einer derartigen Sequenz kann ein optimaler Wiederherstellungsvorgang ohne Verschwendung von Tinte ausgeführt werden, womit die Zuverlässigkeit von Druckbildern erhalten werden kann.
  • (Wiederherstellungssequenz 2)
  • Bezogen auf 65 ist die Wiederherstellungssequenz 2 beschrieben. Diese Sequenz ist eine Wiederherstellungssequenz, die ausgeführt wird, wenn die Druckanweisung bei dem Wartezustand 1 eingegeben wird, d.h. in dem Fall ausgeführt wird, in dem der Betrieb in dem Wartezustand 2 für eine lange Zeit festgesetzt wurde. Daher unterscheidet sie sich von einem Vorausstoßvorgang bei einer Drucksequenz.
  • Zuerst wird in dem Verfahrensschritt S31 detektiert, ob die Saugzeitgeber entweder fünf oder mehr Tage anzeigen, wenn sie mehr als fünf Tage anzeigen, wird ein Saugwiederherstellungsvorgang forciert, um in dem Verfahrensschritt S32 ausgeführt zu werden. Dann werden die Saugzeitgeber und Vorausstoßzeitgeber zurückgesetzt, eine Sequenz zur Detektion eines Nichtausstoßes wird ausgeführt (Verfahrensschritt S33), um zurückzukehren. Wenn die Saugzeitgeber nicht fünf oder mehr Tage anzeigen, wird in dem Verfahrensschritt S34 detektiert, ob entweder drei oder mehr Tage angezeigt werden, wenn mehr als drei Tage angezeigt werden, wird die Sequenz zur Detektion eines Nichtausstoßes ausgeführt (Verfahrensschritt S35), um zurückzukehren. Wenn die Saugzeitgeber nicht drei oder mehr Tage anzeigen, wird in dem Verfahrensschritt S36 die Vorausstoßsequenz, wie in 66 (bezogen auf die Verfahrensschritte S41 und S42) gezeigt, ausgeführt. Abschließend wird der Vorgang zurückgekehrt, um zu der Druckfrequenz überzugehen.
  • Mit einer derartigen Sequenz kann ein optimaler Wiederherstellungsvorgang ohne Verschwendung von Tinte ausgeführt werden, womit die Zuverlässigkeit der Druckbilder erhalten wird.
  • (Wiederherstellungssequenz 3)
  • Die Wiederherstellungssequenz 3 ist eine Wiederherstellungssequenz, die ausgeführt wird, wenn die Software Energie von dem Wartezustand 1 auf AUS geschaltet wird. Wie in 67 in den Verfahrensschritten S51 bis S55 gezeigt ist, wird der Aufzeichnungskopf durch Ausführen eines Wischvorgangs bei dem Aufzeichnungskopf und danach durch Ausführen des Vorausstoßvorgangs gereinigt. Danach bewegt sich der Vorgang zu dem Wartezustand 2, der einen freien Zustand anzeigt.
  • Wie vorstehend gemäß dem 13. Ausführungsbeispiel beschrieben ist, wenn zwei Typen des Energie AN-Schaltmechanismus vorgesehen sind, Hardware Energie AN und Software Energie AN, werden verschiedene Arten von Eigenschaften während die Hardware Energie AN ist, gemessen, wobei eine höchstgenaue Steuerung ausgeführt werden kann, womit wird die Anstiegszeit reduziert wird.
  • Außerdem wird, wenn die Software Energie auf AN geschaltet wird, nachdem die Hardware Energie auf AN geschalten wird, der Vorgang zur Detektion eines Nichtausstoßes ausgeführt, so dass eine Verschwendung von Tinte verhindert werden kann, womit die Zuverlässigkeit erhalten wird.
  • Außerdem umfasst die Struktur dieses Vorrichtungskörpers gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Messeinrichtung zum Messen einer Temperatur von jedem Aufzeichnungskopf, eine Abschätzberechnungseinrichtung zum Berechnen einer Temperatur von jedem Aufzeichnungskopf, eine Korrektureinrichtung, die den berechneten Wert der Temperatur von jedem Aufzeichnungskopf nahe an den gemessenen Wert der Temperatur von jedem Aufzeichnungskopf bringt, und eine Einrichtung zum Entscheiden eines Nichtausstoßes durch den gemessenen Wert der Temperatur von jedem Aufzeichnungskopf und den berechneten Wert der Temperatur von jedem Aufzeichnungskopf zum Entscheiden, ob jeder Aufzeichnungskopf in einem Nichtausstoßzustand ist. Daher kann genau detektiert werden, ob ein Ausstoß des Aufzeichnungskopfs normal ist, somit wird erheblich verhindert, dass der Aufzeichnungskopf ohne Tinte betrieben wird.
  • Außerdem ist die Reserveenergiequelle nicht erforderlich, da die Zeitgeber nur während dem Hardware Energie-AN-Zustand betrieben werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist besonders geeignet, in einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf und einer Aufzeichnungsvorrichtung einsetzbar zu sein, bei denen thermische Energie über einen elektrothermischen Wandler, Laserstrahl u.ä. dazu verwendet wird, eine Zustandsänderung der Tinte herbeizuführen, um diese auszustoßen oder abzugeben. Hiermit sind eine hohe Dichte der Bildelemente und eine hohe Auflösung der Aufzeichnung möglich.
  • Eine typische Konstruktion hiervon und ein typisches Operationsprinzip sind vorzugsweise in den US-Patenten Nr. 4 723 129 und 4 740 796 erläutert. Eine derartige Konstruktion und ein derartiges Operationsprinzip können bei einem sogenannten auf Anforderung arbeitenden Aufzeichnungssystem und einem kontinuierlichen Aufzeichnungssystem Verwendung finden. Sie sind besonders geeignet für das auf Anforderung arbeitende System, da das Prinzip derart ist, dass mindestens ein Antriebssignal einem elektrothermischen Wandler zugeführt wird, der an einem Flüssigkeits-(Tinten)-Haltebogen oder einem Flüssigkeitskanal angeordnet ist, wobei das Antriebssignal groß genug ist, um einen raschen Temperaturanstieg über den Kernsiedepunkt hinaus zu erreichen. Die thermische Energie wird vom elektrothermischen Wandler zur Verfügung gestellt, um ein Filmsieden am Heizabschnitt des Aufzeichnungskopfes zu erzeugen, wodurch entsprechend jedem Antriebssignal eine Blase in der Flüssigkeit (Tinte) ausgebildet werden kann. Durch die Erzeugung, Entwicklung und Kontraktion der Blase wird die Flüssigkeit (Tinte) durch eine Ausstoßöffnung ausgestoßen, um mindestens ein Tröpfchen zu erzeugen. Das Antriebssignal hat vorzugsweise die Form eines Impulses, da die Entwicklung und Kontraktion der Blase sofort bewirkt werden kann. Daher wird die Flüssigkeit (Tinte) mit raschem Ansprechen ausgestoßen. Das Antriebssignal in der Form eines Impulses ist vorzugsweise ein solches, wie es in den US-Patenten Nr. 4 463 359 und 4 345 262 beschrieben ist. Ferner ist vorzugsweise die Temperaturanstiegsrate der Heizfläche eine solche, wie sie in dem US-Patent Nr. 4 313 124 beschrieben ist.
  • Die Konstruktion des Aufzeichnungskopfes kann der den US-Patenten Nr. 4 558 333 und 4 459 600 entsprechen, bei der der Heizabschnitt an einem gekrümmten Abschnitt vorgesehen ist, oder einer in diesen Veröffentlichungen beschriebenen Kombination aus Ausstoßöffnung, Flüssigkeitskanal und elektrothermischem Wandler. Ferner ist die vorliegende Erfindung anwendbar bei der in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 59-123670 beschriebenen Konstruktion, bei der ein gemeinsamer Schlitz als Ausstoßöffnung für eine Vielzahl von elektrothermischen Wandlern verwendet wird, und bei der in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 59-138461 beschriebenen Konstruktion, bei der eine Öffnung zum Absorbieren einer Druckwelle der thermischen Energie entsprechend dem Ausstoßabschnitt ausgebildet ist. Dies deswegen, weil mit der vorliegenden Erfindung der Ausstoßvorgang mit Sicherheit und hoher Effizienz durchgeführt werden kann, und zwar unabhängig vom Typ des Aufzeichnungskopfes.
  • Die vorliegende Erfindung ist in wirksamer Weise anwendbar bei einem sogenannten Aufzeichnungskopf vom Vollzeilentyp, der eine Länge besitzt, die der maximalen Aufzeichnungsbreite entspricht. Ein derartiger Aufzeichnungskopf kann mehrere Aufzeichnungsköpfe umfassen, die kombiniert sind, um die maximale Breite abzudecken.
  • Ferner ist die vorliegende Erfindung anwendbar bei einem Aufzeichnungskopf vom seriellen Typ, bei dem der Aufzeichnungskopf an der Haupteinheit fixiert ist, bei einem als austauschbarer Chip ausgebildeten Aufzeichnungskopf, der elektrisch mit der Hauptvorrichtung verbunden ist und mit Tinte versorgt werden kann, wenn er an der Haupteinheit montiert ist, oder bei einem Aufzeichnungskopf vom Kartuschentyp, der einen integrierten Tintenbehälter aufweist.
  • Die Anordnung von Wiederherstelleinrichtungen und/oder Hilfseinrichtungen für eine vorläufige Operation wird bevorzugt, da hierdurch die Wirkungen der vorliegenden Erfindung weiter stabilisiert werden können. Hierzu zählen Verkappungseinrichtungen für den Aufzeichnungskopf, Reinigungseinrichtungen hierfür, Press- oder Saugeinrichtungen, vorläufige Heizeinrichtungen, bei denen es sich um den elektrothermischen Wandler handeln kann, ein zusätzliches Heizelement oder Kombinationen hiervon. Auch über die Einrichtungen zur Durchführung eines vorläufigen Ausstoßes (nicht für den Aufzeichnungsvorgang) kann der Aufzeichnungsvorgang stabilisiert werden.
  • Was die Variationen des montierbaren Aufzeichnungskopfes anbetrifft, so kann es sich hierbei um einen einzigen Aufzeichnungskopf handeln, der einer einzigen farbigen Tinte entspricht, oder um eine Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen, die einer Vielzahl von Tintenmaterialien entsprechen und unterschiedliche Aufzeichnungsfarbe oder Dichte besitzen. Die vorliegende Erfindung ist in wirksamer Weise anwendbar bei einer Vorrichtung mit mindestens einer der nachfolgend aufgeführten Betriebsweisen: eine monochromatische Betriebsweise hauptsächlich mit Schwarz, eine Mehrfarbbetriebsweise mit unterschiedlichen Farbtintenmaterialien und/oder eine Vollfarbbetriebsweise unter Verwendung von Farbgemischen. Die Vorrichtung kann hierbei eine in integrierter Weise ausgebildete Aufzeichnungseinheit oder eine Kombination von mehreren Aufzeichnungsköpfen umfassen.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wurde als Tinte eine Flüssigkeit verwendet. Es kann jedoch auch ein Tintenmaterial Verwendung finden, das unter Raumtemperatur verfestigt, jedoch bei Raumtemperatur verflüssigt ist. Da die Tinte innerhalb eines Temperaturbereiches gesteuert wird, der nicht niedriger ist als 30°C und nicht höher als 70°C, um die Viskosität der Tinte zu stabilisieren und in einer üblichen Aufzeichnungsvorrichtung dieses Typs für einen stabilisierten Ausstoß zu sorgen, kann die Tinte so ausgebildet sein, dass sie innerhalb dieses Temperaturbereiches flüssig ist, wenn das Aufzeichnungssignal bei der vorliegenden Erfindung bei anderen Tintenarten Anwendung findet. Bei einer dieser Arten wird der Temperaturanstieg infolge der thermischen Energie verhindert, indem er für die Zustandsänderung der Tinte vom festen Zustand in den flüssigen Zustand verbraucht wird. Ein anderes Tintenmaterial verfestigt sich, wenn es zurückgelassen wird, um ein Verdampfen der Tinte zu verhindern. Bei jedem dieser Fälle wird durch das Anlegen des Aufzeichnungssignales, wodurch thermische Energie erzeugt wird, die Tinte verflüssigt, und die verflüssigte Tinte kann ausgestoßen werden. Ein weiteres Tintenmaterial kann mit der Verfestigung zu dem Zeitpunkt beginnen, wenn es das Aufzeichnungsmaterial erreicht. Die vorliegende Erfindung ist auch für ein Tintenmaterial geeignet, das durch die Aufbringung der thermischen Energie verflüssigt wird. Ein solches Tintenmaterial kann als Flüssigkeit oder festes Material in Durchgangslöchern oder Ausnehmungen zurückgehalten werden, die in einer porösen Lage ausgebildet sind, wie in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 54-56847 und 60-71260 beschrieben. Diese Lage liegt den elektrothermischen Wandlern gegenüber. Das wirksamste System für die vorstehend beschriebenen Tintenmaterialien ist jedoch das Filmsiedesystem.
  • Die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung kann als Ausgangsterminal einer Informationsverarbeitungsvorrichtung, beispielsweise eines Computers o.ä., als Kopiervorrichtung, die mit einem Bildlaser o.ä. kombiniert ist, oder als Faxgerät mit Informationssende- und Informationsempfangsfunktionen verwendet werden.

Claims (27)

  1. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung zum Durchführen einer Druckaufzeichnung unter Verwendung eines austauschbaren Aufzeichnungskopfs (1), wobei die Vorrichtung folgende Einrichtungen aufweist: eine erste Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung zum Ermöglichen einer Zufuhr von elektrischer Energie zu dem Vorrichtungskörper; eine zweite Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung, die betriebsbereit ist, den Vorrichtungskörper in einen Betriebszustand zu setzen, wenn die Zufuhr von elektrischer Energie zu dem Vorrichtungskörper ermöglicht ist; und eine Einrichtung zum Messen der Kopfeigenschaften zum Messen von verschiedenen Arten von Eigenschaften des Aufzeichnungskopfs, wenn die erste Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN gesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Messen der Kopfeigenschaften angeordnet ist, um eine Messung im Anschluss an das Setzen auf AN der ersten Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung aber vor dem Setzen auf AN der zweiten Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung zu beginnen.
  2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die weiter eine Einrichtung aufweist, die betriebsbereit ist, wenn die zweite Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN gesetzt ist, nachdem die erste Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN gesetzt wurde, um zu erfassen, ob der Aufzeichnungskopf Tinte normal ausstößt.
  3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die weiter eine Messeinrichtung (101A) zum Messen der Temperatur des Aufzeichnungskopfs, eine Abschätzberechnungseinrichtung (101B) zum Berechnen der Temperatur des Aufzeichnungskopfs, eine Korrektureinrichtung (101C), die den berechneten Wert der Temperatur des Aufzeichnungskopfs nahe an den gemessenen Wert der Temperatur des Aufzeichnungskopfs bringt, und eine Einrichtung (101D) zum Entscheiden eines Nichtausstoßes aufweist, die auf der Grundlage des gemessenen Werts der Temperatur des Aufzeichnungskopfs und des berechneten Werts der Temperatur des Aufzeichnungskopfs entscheidet, ob der Aufzeichnungskopf in einem Nichtausstoßzustand ist.
  4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, die weiter eine Einrichtung aufweist, die betriebsbereit ist, wenn die zweite Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN gesetzt ist, nachdem die erste Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN gesetzt worden ist, um zu erfassen, ob der Aufzeichnungskopf Tinte normal ausstößt.
  5. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die weiter eine Einrichtung (40F) zum Speichern von verschiedenen Arten von Eigenschaftsdaten des Aufzeichnungskopfs und zum Vergleichen der gespeicherten Daten mit dem gemessenen Wert aufweist, der durch die Einrichtung zum Messen der Kopfeigenschaften gemessen ist.
  6. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die weiter eine Aufzeichnungskopferkennungseinrichtung zum Verändern von verschiedenen Arten von Eigenschaften des Aufzeichnungskopfs in numerische Werte aufweist und die numerische Werte als unterscheidende Daten für den Aufzeichnungskopf selber verwendet.
  7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, die weiter eine Aufzeichnungskopferkennungseinrichtung zum Setzen einer Prioritätenreihenfolge von verschiedenen Arten von Eigenschaften des Aufzeichnungskopfs und zum Entscheiden aus den Kopfeigenschaften in einer hohen Position in der Prioritätenreihenfolge aufweist, ob der gleiche Kopf montiert bleibt.
  8. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, die weiter eine Aufzeichnungskopferkennungseinrichtung (103A) zum Weglassen einer Messung von Kopfeigenschaftsgrößen, die niedriger als ein gewisses Niveau in der Prioritätenreihenfolge gesetzt sind, und zum Entscheiden nur aus den gemessenen Größen aufweist, ob der gleiche Kopf montiert bleibt.
  9. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, die weiter eine Einrichtung zum Definieren verschiedener Arten von Eigenschaften des Aufzeichnungskopfs als vorläufig oder entschieden und zum Messen der Kopfeigenschaften bis zu einem entschiedenen Wert aufweist.
  10. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Aufzeichnungskopf angeordnet ist, um die Tinte durch thermische Energie auszustoßen.
  11. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die weiter eine Zeitmesseinrichtung zum Takten eines Zustands des Aufzeichnungskopfs, wenn die erste Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN gesetzt ist, und eine Einrichtung zum Verändern eines Aufzeichnungsprozesses in Übereinstimmung mit einer Zeit aufweist, die durch die Zeitmesseinrichtung erhalten wird, wenn die zweite Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN gesetzt ist, wobei die Zeit anders als die Zeit ist, wenn die zweite Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN gesetzt ist, nachdem die erste Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN gesetzt worden ist.
  12. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei, wenn nur die erste Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN gesetzt ist und die zweite Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AUS gesetzt ist, der Aufzeichnungsbetrieb durch den Vorrichtungskörper nicht ermöglicht ist, während, wenn die erste Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN gesetzt ist und die zweite Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auch auf AN gesetzt ist, der Aufzeichnungsbetrieb ermöglicht ist.
  13. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die erste Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung ermöglicht, dass elektrische Energie zu dem Vorrichtungskörper zugeführt wird.
  14. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Aufzeichnungskopf (1) eine Ausstoßheizeinrichtung (1B) aufweist und die Einrichtung zum Messen der Kopfeigenschaften angeordnet ist, um die Kopfeigenschaften einschließlich der Eigenschaften der Ausstoßheizeinrichtung zu messen.
  15. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Aufzeichnungskopf (1) einen Temperatursensor (20C) hat und die Einrichtung zum Messen der Kopfeigenschaften angeordnet ist, um die Eigenschaften des Temperatursensors zu messen.
  16. Verfahren zum Drucken mit einem Aufzeichnungskopf (1), der an einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung montiert ist, die eine erste Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung hat, die ermöglicht, dass elektrische Energie zu dem Vorrichtungskörper zugeführt wird, und eine zweite Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung hat, die betriebsbereit ist, um den Vorrichtungskörper in einen Betriebszustand zu setzen, wenn die Zufuhr von elektrischer Energie zu dem Vorrichtungskörper ermöglicht wird, wobei das Verfahren der Reihe nach die Schritte aufweist: Ermöglichen einer Zufuhr von elektrischer Energie zu dem Vorrichtungskörper durch Setzen der ersten Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN; Messen (S1) von verschiedenen Arten von Eigenschaften des Aufzeichnungskopfs; Setzen des Vorrichtungskörpers in einen Betriebszustand durch Setzen der zweiten Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Messens nach dem Setzen der ersten Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN aber vor dem Setzen der zweiten Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN beginnt.
  17. Verfahren gemäß Anspruch 16, das weiter die Schritte des Messens (S110) der Temperatur des Aufzeichnungskopfs, des Berechnens (S120) der Temperatur des Aufzeichnungskopfs, das Bringen des berechneten Werts der Temperatur des Aufzeichnungskopfs nahe an den gemessenen Wert der Temperatur des Aufzeichnungskopfs, und das Entscheiden (S130) auf der Grundlage des gemessenen Werts der Temperatur des Aufzeichnungskopfs und des berechneten Werts der Temperatur des Aufzeichnungskopfs hat, ob der Aufzeichnungskopf in einem Nichtausstoßzustand ist.
  18. Verfahren gemäß Anspruch 16, das weiter die Schritte des Speicherns von verschiedenen Arten von Eigenschaftsdaten des Aufzeichnungskopfs und des Vergleichens der gespeicherten Daten mit den gemessenen Kopfeigenschaftsdaten hat.
  19. Verfahren gemäß Anspruch 16, das weiter die Schritte des Veränderns von verschiedenen Arten von Eigenschaften des Aufzeichnungskopfs in numerische Werte und des Verwendens der numerischen Werte als unterscheidende Daten für den Aufzeichnungskopf selber hat.
  20. Verfahren gemäß Anspruch 19, das weiter die Schritte des Festlegens einer Prioritätenreihenfolge von verschiedenen Arten von Eigenschaften des Aufzeichnungskopfs und des Entscheidens aus den Kopfeigenschaften in einer hohen Position in der Prioritätenreihenfolge hat, ob der gleiche Kopf montiert bleibt.
  21. Verfahren gemäß Anspruch 19, das weiter die Schritte des Weglassens einer Messung von Kopfeigenschaftsgrößen, die niedriger als ein gewisses Niveau in der Prioritätenreihenfolge eingesetzt sind, und des Entscheidens nur aus den gemessenen Größen hat, ob der gleiche Kopf montiert bleibt.
  22. Verfahren gemäß Anspruch 19, das weiter die Schritte des Definierens von verschiedenen Arten von Eigenschaften des Aufzeichnungskopfs als vorläufig oder entschieden und des Messens der Kopfeigenschaften bis zu einem entschiedenen Wert.
  23. Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei der Aufzeichnungskopf die Tinte durch thermische Energie ausstößt.
  24. Verfahren gemäß Anspruch 16, das weiter die Schritte des Taktens eines Zustands des Aufzeichnungskopfs, wenn die erste Energie AN-/Aus-Schalteinrichtung auf AN gesetzt ist, und des Veränderns eines Aufzeichnungsprozesses in Übereinstimmung mit einer Zeit, die erhalten wird, wenn die zweite Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN gesetzt ist, wobei die Zeit anderes als die Zeit ist, wenn die zweite Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN gesetzt ist, nachdem die erste Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN gesetzt worden ist.
  25. Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei, wenn nur die erste Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN gesetzt ist und die zweite Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AUS gesetzt ist, der Aufzeichnungsbetrieb durch den Vorrichtungskörper nicht ermöglicht ist, während, wenn die erste Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auf AN gesetzt ist und die zweite Energie AN-/AUS-Schalteinrichtung auch auf AN gesetzt ist, der Aufzeichnungsbetrieb ermöglicht ist.
  26. Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei der Aufzeichnungskopf (1) eine Ausstoßheizeinrichtung (1B) hat und die Eigenschaften der Ausstoßheizeinrichtung gemessen werden.
  27. Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei der Aufzeichnungskopf (1) einen Temperatursensor (20C) hat und die Eigenschaften des Temperatursensors gemessen werden.
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