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Diese Erfindung betrifft eine Kopfantriebsvorrichtung
eines Tintenstrahldruckers mit einem Tintenstrahlkopf, welcher elektrostriktive
Elemente verwendet, um durch den Vorgang der Verformung davon Schwankungen
im Druck in Tintenkammern hervorzurufen.
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Ein Thermozeilendrucker ist als ein
Zeilendrucker mit einer großen
Anzahl von Aufzeichnungselementen, welche in einer Zeile angeordnet
sind, bekannt. Wie in 11 dargestellt,
weist der Thermozeilendrucker einen Systembus 1 auf, welcher
verbunden ist mit einer CPU (zentralen Verarbeitungseinheit, für engl.
central processing unit) 2, die den Hauptkörper eines
Steuerwerks bildet, einem ROM (Festwertspeicher, für engl.
read only memory) 3, welcher Programmdaten und dergleichen
speichert, einer Schnittstelle (I/F für engl. interface) 4,
um die Sende/Empfangssteuerung in Bezug auf einen externen Wirtsrechner
(nicht dargestellt) durchzuführen
und einen Druckbefehl und Druckdaten vom Wirtsrechner zu empfangen,
einem Bild-RAM (Direktzugriffsspeicher, für engl. random access memory) 5 zum
Speichern von Bilddaten, welche durch Entwickeln von empfangenen
Druckdaten in eine Bitmap-Form erzeugt werden, und eine ASIC 7,
um ein Erregungssignal an einen Treiber 6 zu liefern, welcher
die Erregung von Heizelementen des Thermozeilenkopfs steuert.
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Der Treiber 6 wird durch
In-Kaskade-schalten einer großen
Anzahl von Treiber-Ics 6a gebildet, welche jeweils ein
Schieberegister 8, eine Verriegelungsschaltung 9,
eine UND-Gatterschaltung 10 und
einen Schaltkreis 11 umfassen, wie in 12 dargestellt. Das heißt, der
Treiber 6 wird gebildet, indem eine große Anzahl von Treiber-Ics 6a so
verbunden wird, dass der Datenausgabeanschluss DO (für engl.
data Output) einer Treiber-IC 6a der vorhergehenden Stufe
mit dem Dateneingabeanschluss DI (für engl. data input) einer Treiber-IC 6a der
nächsten
Stufe verbunden ist.
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Der Thermozeilendrucker überträgt Bilddaten,
welche aus dem RAM 5 ausgelesen werden, über die ASIC 7 an
den Dateneingabeanschluss DI des Treibers 6 und speichert
sie im Schieberegister 8, welches die Bilddaten als Reaktion
auf einen Takt CK der Reihe nach verschiebt. Wenn eine Reihe von
Bilddaten im Schieberegister 8 gespeichert wird, werden
die darin gespeicherten Daten durch die Verriegelungsschaltung 9 als Reaktion
auf ein Verriegelungssignal LT verriegelt. Dann werden Ausgaben
des logischen UND der Ausgänge der
Verriegelungsschaltung 9 und ein Erregungssignal FIRE von
der UND-Schaltung 10 an die jeweiligen Schaltelemente des
Schaltkreises 11 geliefert, wodurch die Schaltelemente
selektiv auf ON (EIN) gestellt werden, um Druckausgaben zu liefern.
Die Wärme
erzeugenden Elemente führen
durch selektives Erzeugen von Wärme
gemäß den Druckausgaben
ein Drucken von Punkten durch. Das heißt, dass, wie in 13 dargestellt, jedes der
Wärme erzeugenden
Elemente 12 mit einem Schaltelement 13, wie beispielsweise
einem FET, zwischen +VCC- und Erdungsanschlüssen in Reihe geschaltet ist.
Die Erregung des Wärme
erzeugenden Elements 12 wird gesteuert, indem das Schaltelement 13 durch
ein Erregungssignal F von einem entsprechenden der UND-Gatter der
UND-Schaltung 10 für
eine voreingestellte Zeitspanne in den ON-Zustand versetzt wird. 14 zeigt die Zeiteinstellungen
der Verriegelungsdaten, des Erregungssignals FIRE und der Druckausgabe,
welche in dem zuvor erwähnten
Vorgang verwendet werden. 15 zeigt
die Zeiteinstellungen der Bilddaten, welche über den Dateneingabeanschluss
DI im Schieberegister 8 gespeichert werden, des Takts CK, des
Verriegelungssignals LT, der Verriegelungsdaten, des Erregungssignals
FIRE und der Druckausgabe. Die Kopfantriebsvorrichtung des zuvor
beschriebenen Thermozeilendruckers steuert jedoch lediglich die
Erregung und Aberregung der Wärme
erzeugenden Elemente.
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Als die Kopfantriebsvorrichtung eines
Tintenstrahldruckers mit dem Tintenstrahlkopf, welcher piezoelektrische
oder elektrostriktive Elemente verwendet, ist eine Kopfantriebsvorrichtung
eines seriellen Tintenstrahldruckers bekannt. Zum Beispiel offenbart
die Japanische Patentschrift Nr. 6-286136 von KOKAI einen Tintenstrahlkopf,
der durch eine Kolonne von Tintenkammern gebildet wird, welche darin
ausgebildete Elektroden aufweisen und durch Trennwände von
piezoelektrischen Elementen getrennt sind (die Anzahl von Tintenkammern
entspricht einer Anzahl von vertikalen Punkten, welche für einzeiliges
Drucken erforderlich sind). Jede Elektrode des Kopfes ist mit einer
Treiberschaltung verbunden, welche aus Schaltelementen gebildet
ist, die als Lade- beziehungsweise Entladeschaltungen dienen. Jedes
der piezoelektrischen Elemente wird der Reihe nach verformt, indem
eine Spannung, welche an eine entsprechende der Elektroden des Kopfes
angelegt ist, gemäß einer
Abfolge von ON- und OFF-Zuständen
(EIN- und AUS-Zuständen)
der Schaltelemente auf verschiedene Spannungspegel, zum Beispiel
+V → 0 → –V/2, geändert wird,
um Druck auf die Tintenkammer auszuüben und Tinte in der Tintenkammer
auszustoßen,
um den Punktdruckvorgang durchzuführen. Wenn die Trennwand des
piezoelektrischen Elements verformt wird, um Druck auf die Tintenkammer
auszuüben,
vergrößert sich
das Volumen einer Tintenkammer benachbart zu der zuvor erwähnten Tintenkammer,
um einen negativen Druckzustand einzustellen, so dass der Steuervorgang
zur gleichzeitigen Ausübung
von Druck auf die beiden benachbarten Tintenkammer im Falle eines
Tintenstrahlkopfs, welcher das piezoelektrische Element als die
Trennwand verwendet, nicht durchgeführt werden kann, weshalb der
Punktdruckvorgang für
eine Kolonne zum Beispiel durch ein so genanntes Zweitakt-Antriebsverfahren
durchgeführt
wird, in welchem der Prozess des Betätigens der abwechselnden Tintenkammern
zweimal durchgeführt
wird.
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Wenn das Gradationsdrucken für jeden
Druckpunkt durch die Verwendung eines Druckers, welcher den Tintenstrahlkopf
zum Ausstoßen
von Tinte durch Verwenden der Elektrostriktion des piezoelektrischen Elements
verwendet, durchgeführt
wird, werden Signale zur Steuerung von Spannungen, welche an die
piezoelektrischen Elemente angelegt sind, und der Zeiteinstellungen
des Anlegens davon, das heißt,
einer Abfolge der ON- und OFF-Betriebe einer Mehrzahl von Schaltelementen
der Treiberschaltung und der Zeitdauer der ON- und OFF-Zustände, von Steuerkreisen, welche
für die
jeweiligen Punkte vorgesehen sind, ausgegeben, und Steuersignale,
welche für
die jeweiligen Punkte verschieden sind und in der Anzahl den Punkten
entsprechen, werden erzeugt und zum Ändern der Grade von Elektrostriktion
der piezoelektrischen Elemente und der Zeiteinstellungen der Elektrostriktion
davon verwendet.
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Da jedoch die Kopfantriebsvorrichtung
des seriellen Tintenstrahldruckers, welcher die piezoelektrischen
Elemente verwendet, den Vorgang des Verformens der piezoelektrischen
Elemente des Tintenstrahlkopfs für
jede Kolonne durchführt,
wobei sie die Verformungsvorgänge
für eine
Zeile wiederholt durchführt,
um das einzeilige Drucken zu erreichen, wird eine verhältnismäßig lange
Zeit für
das Drucken benötigt,
und wenn ein Versuch unternommen wird, eine bestimmte Druckgeschwindigkeit
zu erreichen, werden der zulässigen Zeit
für die
Betätigung
der piezoelektrischen Elemente einer Kolonne Beschränkungen
auferlegt, und die Elektrostriktionsgrade der piezoelektrischen
Elemente und die Zeiteinstellungen für die Elektrostriktion davon
können
nicht ausreichend geändert
werden, wodurch das Problem entsteht, dass kein zufrieden stellendes
Gradationsdrucken erreicht werden kann. Wenn andererseits ein Versuch
unternommen wird, die zulässige
Zeit für
die Betätigung
der piezoelektrischen Elemente einer Kolonne so einzustellen, dass
sie lange genug ist, um die Elektrostriktionsgrade der piezoelektrischen
Elemente und die Zeiteinstellungen für die Elektrostriktion davon
ausreichend zu ändern,
tritt das Problem auf, dass die Druckgeschwindigkeit herabgesetzt
wird.
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Um das Gradationsdrucken für jeden
Druckpunkt durchzuführen,
ist es außerdem
notwendig, Spannungspegel und -zeiteinstellungen, welche für die jeweiligen
Punkte in einer Kolonne verschieden sind, gleichzeitig zu erzeugen
und sie für
die jeweiligen Punkte einer Zeile zu steuern, während sie bei der Kolonnenfrequenz
geändert
werden, wodurch das Problem entsteht, dass der Steuervorgang kompliziert
wird.
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Aus WO 94/26522 ist ein Tintenstrahldruckkopfgerät bekannt,
welches einen Drop-on-Demand-Tintenstrahldruckkopf aufweist. Der
Druckkopf weist einen Tintenbeförderungskanal
auf, welcher zum Teil durch ein piezoelektrisches Seitenwandbetätigungselement
definiert wird. Das Betätigungselement
wird durch eine Spannungswelle von einem so genannten Echoimpuls
angetrieben, welcher Primär-
und Echoabschnitte umfasst, um eine Druckwelle im Tintenbeförderungskanal
zu erzeugen und den Ausstoß eines
Tintentröpfchens aus
dem Tintenbeförderungskanal
zu bewirken. Das Volumen des ausgestoßenen Tröpfchens variiert mit der Dauer
der Primär-
und Echoabschnitte des Echoimpulses. Es sind Mittel vorgesehen,
um eine von verschiedenen Antriebswellenformen, welche die Dauer
der Primär-
und Echoabschnitte, die sich voneinander unterscheiden, definieren,
auszuwählen
und das piezoelektrische Seitenwandbetätigungselement gemäß der ausgewählten Antriebswellenform
anzutreiben, um das Volumen der ausgestoßenen Tröpfchen zu ändern. Punktdaten werden entschlüsselt, um
eine der Antriebswellenformen auszuwählen, welche Digitaldaten speicherten.
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Ausgehend von diesem Druckkopfgerät nach dem
Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
darin, komplizierte Umwandlungsmittel für die Durchführung der
Digital-Analog-Umwandlung in einer Treiberschaltung zu vermeiden.
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Diese Aufgabe wird durch das kennzeichnende
Merkmal von Patentanspruch 1 erreicht. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen
der erfinderischen Kopfantriebsvorrichtung können den abhängigen Patentansprüchen entnommen
werden.
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Diese Erfindung wird durch die folgende
ausführliche
Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser
verständlich,
wobei:
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1 ein
Diagramm ist, welches die Schaltungskonstruktion einer Kopfantriebsvorrichtung
eines Tintenstrahldruckers gemäß einer
ersten Ausführungsform
dieser Erfindung darstellt;
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2 ein
Diagramm ist, welches eine spezifische Konstruktion eines Schaltkreises
in der Kopfantriebsvorrichtung, die in 1 dargestellt ist, zeigt;
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3 eine
Teilansicht im Querschnitt ist, welche den Aufbau eines Tintenstrahlkopfs,
welcher durch die Kopfantriebsvorrichtung angetrieben wird, die
in 1 dargestellt ist,
zeigt;
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4 ein
Diagramm ist, welches die Konstruktion einer Folgesteuerungseinheit
in der Kopfantriebsvorrichtung, die in 1 dargestellt ist, zeigt;
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5 eine
Zeittafel zur Veranschaulichung der Betriebe der Folgesteuerungseinheit,
des Decodierers und des Schaltkreises ist, welche in 1 dargestellt sind;
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6 eine
Zeittafel zur Veranschaulichung des Betriebs des gesamten Abschnitts
der Kopfantriebsvorrichtung ist, die in 1 dargestellt ist;
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7 bis 9 Ansichten zur Veranschaulichung
des Betriebs der piezoelektrischen Elemente sind, welche im Tintenstrahlkopf,
der in FIG. dargestellt ist, vorgesehen sind;
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10 eine
Zeittafel zur Veranschaulichung des Betriebs des gesamten Abschnitts
einer Kopfantriebsvorrichtung eines Tintenstrahldruckers gemäß einer
zweiten Ausführungsform
dieser Erfindung ist;
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11 ein
Blockdiagramm ist, welches die Schaltungskonstruktion eines herkömmlichen
Thermozeilendruckers darstellt;
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12 ein
Schaltungsdiagramm eines Treibers ist, welcher in 11 dargestellt ist;
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13 ein
Schaltungsdiagramm eines Schaltkreises ist, welcher in 11 dargestellt ist;
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14 eine
Zeittafel von Verriegelungsdaten, einem Erregungssignal und Druckausgaben
ist, welche im Thermozeilendrucker, der in 11 dargestellt ist, erhalten werden;
und
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15 eine
Zeittafel zur Veranschaulichung des Betriebs des gesamten Abschnitts
des Treibers ist, welcher in 12 dargestellt
ist.
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Es erfolgt nun die Beschreibung einer
Kopfantriebsvorrichtung eines Tintenstrahldruckers gemäß einer
ersten Ausführungsform
dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen.
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1 stellt
die Schaltungskonstruktion der Kopfantriebsvorrichtung des Tintenstrahldruckers
dar. Die Kopfantriebsvorrichtung ist als eine Treiber-IC 21 ausgebildet.
Die Treiber-IC 21 umfasst ein Schieberegister 22,
welches durch In-Reihe-schalten von n Flipflops FF1, FF2, ... FFn
der D-Art gebildet
und als ein Schiebespeicher verwendet wird, eine Verriegelungsschaltungsgruppe 23,
welche durch n Verriegelungsschaltungen LA1, LA2, ... LAn gebildet
wird, eine Wählschaltergruppe 24,
welche durch n Wählschalter
SE1, SE2, ... SEn gebildet wird, eine Folgesteuerungseinheitengruppe 25,
welche durch n Folgesteuerungseinheiten SQ1, SQ2, ... SQn gebildet
wird, eine Decodierergruppe 26, welche durch n Decodierer
DE1, DE2, ... DEn gebildet wird, und eine Schaltkreisgruppe 27,
welche durch Schaltkreise SW1, SW2, ... SWn gebildet wird.
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Das Schieberegister 22 verschiebt
und speichert Daten von n Bits für
jede Punkteingabe vom Dateneingabeanschluss DI in die Flipflops
FF1 bis FFn für
jeden Punkt im Gleichlauf mit einem Takt CK. Die n-Bit-Daten sind
Daten, welche die Gradation jedes Punktes anzeigen.
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Eine Ausgabe (n-Bit-Daten) des Flipflops
FFn, welches die letzte Stufe des Schieberegisters 22 ist, wird
an den Datenausgabeanschluss DO geliefert. Eine Ausgabe (n-Bit-Daten) jedes der
Flipflops FF1 bis FFn wird auch an eine entsprechende der Verriegelungsschaltungen
LA1 bis LAn geliefert. Jede der Verriegelungsschaltungen LA1 bis
LAn verriegelt die Ausgabe eines entsprechenden der Flipflops FF1
bis FFn im Gleichlauf mit einem Verriegelungssignal LT.
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Eine Ausgabe (n-Bit-Daten) jeder
der Verriegelungsschaltungen LA1 bis LAn wird an einen entsprechenden
der Wählschalter
SE1 bis Sen geliefert. Jeder der Wählschalter SE1 bis Sen empfängt m Arten
von Impulssignalen P1, P2, ... Pm mit verschiedenen Impulsdauern
und Impulsintervallen gemäß der Anzahl
der Gradationen, wählt
eines der Impulssignale basierend auf den n-Bit-Daten von einer
entsprechenden der Verriegelungsschaltungen LA1 bis LAn aus und
gibt das ausgewählte
Impulssignal als ein Impulssignal Po aus. Die Impulssignale Po von
den Wählschaltern
SE1 bis SEn werden jeweils an die Folgesteuerungseinheiten SQ1 bis
SQn geliefert.
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Jede der Folgesteuerungseinheiten
SQ1 bis SQn erzeugt ein Folgesignal zum Bestimmen einer Erregungsabfolge,
welche jeder Gradation entspricht, basierend auf dem eingegebenen
Impulssignal Po und erzeugt Folgesignale S0, S1 von zwei Bits. Die
Folgesignale S0, S1 von jeder der Folgesteuerungseinheiten SQ1 bis
SQn werden an einen entsprechenden der Decodierer DE1 bis DEn geliefert.
Jeder der Decodierer DE1 bis DEn erzeugt Treibersignale F1, F2,
F3 von drei Bits basierend auf den Folgesignalen S0, S1 und liefert
die Treibersignale an einen entsprechenden der Schaltkreise SW1
bis SWn der Schaltkreisgruppe 27.
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Jeder der Schaltkreise SW1 bis SWn
der Schaltkreisgruppe 27 ist mit der +Vcc-Energiequellenleitung, der –Vcc-Energiequellenleitung
und der Erdungsleitung verbunden.
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In der Praxis ist der Tintenstrahlkopf
als ein Zeilenkopf zum gleichzeitigen Drucken von Punkten einer Zeile
durch In-Kaskade-schalten einer großen Anzahl von Treiber-ICs 21 ausgebildet.
In diesem Fall ist der Datenausgabeanschluss DO einer vorhergehenden
Stufe des Treiber-Ics 21 an den Dateneingabeanschluss DI
einer nächsten
Stufe davon angeschlossen.
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Wie in 2 dargestellt,
umfasst jeder der Schaltkreise SW1 bis SWn einen MOSFET (Feldeffekttransistor) 28,
welcher ein erstes Halbleiterschaltelement bildet, einen MOSFET
(Feldeffekttransistor) 29, welcher ein zweites Halbleiterschaltelement
bildet, und einen bidirektionalen Schalter 30, welcher
ein drittes Halbleiterschaltelement bildet, wobei der Senkenanschluss
des MOSFET 28 mit der +VCC-Energiequellenleitung verbunden
ist, der Quellenanschluss des MOSFET 29 mit der –VCC-Energiequellenleitung
verbunden ist und ein Ende des bidirektionalen Schalters 30 mit
der Erdungsleitung verbunden ist. Der Quellenanschluss des MOSFET 28,
der Senkenanschluss des MOSFET 29 und das andere Ende des
bidirektionalen Schalters 30 sind mit einer Elektrode 32 verbunden,
welche auf dem piezoelektrischen Element 31 vorgesehen
ist, das ein elektrostriktives Element ist, welches die Trennwand
der Tintenkammer bildet.
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Der Decodierer DE (DE1 bis DEn) gibt
als Reaktion auf die Folgesignale S0, S1 von der Folgesteuerungseinheit
SQ (SQ1 bis SQn) die Treibersignale F1, F2, F3 von drei Bits aus,
und die Treibersignale F1, F2, F3 werden jeweils an den Steueranschluss
des MOSFET 28, den Steueranschluss des bidirektionalen
Schalters 30 und den Steueranschluss des MOSFET 29 geliefert.
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3 stellt
die Konstruktion des Tintenstrahlkopfs dar, wobei zum Beispiel eine
Mehrzahl von konkaven Nuten in einem piezoelektrischen Glied 33 in
regelmäßigen Abständen ausgebildet
und ein Dach 34 angebracht ist, um die Nuten abzudecken,
um Tintenkammern 35 durch die Nuten zu definieren. Elektroden 32 sind
an den Seitenwänden
und Bodenflächen
der jeweiligen Tintenkammern 35 angeordnet. Düsen (nicht
dargestellt) zum Ausstoßen
von Tinte sind auf der Vorderseite der jeweiligen Tintenkammern 35 angeordnet,
und Tintenzuführöffnungen
(nicht dargestellt) sind auf der Rückseite davon angeordnet. In
dem zuvor beschriebenen Tintenstrahlkopf sind die piezoelektrischen
Elemente 31, welche aus dem piezoelektrischen Glied 33 gebildet
werden, zwischen den Elektroden 32 angeordnet, und die
Trennwand zum Trennen der Tintenkammern 35 voneinander
wird durch das piezoelektrische Element 31, welches zwischen
den Elektroden 32 angeordnet ist, gebildet. Die Anzahl
von Tintenkammern 35 des Tintenstrahlkopfs entspricht der
Anzahl von Punkten einer Zeile.
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Wie in 4 dargestellt,
umfasst die Folgesteüerungseinheit
SQ einen 2-Bit-Zähler 36,
eine 2-Bit-Verriegelungsschaltung 37, ein Flipflop 38 und
ein NICHT-UND-Gatter 39 mit zwei Eingängen, und das Impulssignal
Po von einem entsprechenden der Wählschalter SE1 bis SEn wird
an den 2-Bit-Zähler 36,
das Flipflop 38 und das NICHT-UND-Gatter 39 mit
zwei Eingängen
geliefert. Der 2-Bit-Zähler 36 führt den
Vorwärtszählvorgang
im Gleichlauf mit dem Takt CK durch, wenn das Impulssignal Po zum
Zeitpunkt der Eingabe des Taktes CK auf den niedrigen Pegel gesetzt
wird und zählt
wiederholt Werte von „0" bis „3", so dass der Zählwert in
der Reihenfolge von „0", „1", „2", „3", „0", „1", ... variiert.
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Das Flipflop 38 stellt den
Pegelzustand des Impulssignals Po im Gleichlauf mit dem Takt CK
ein und liefert eine umgekehrte Ausgabe des eingestellten Zustands
an das NICHT-UND-Gatter 39.
Das NICHT-UND-Gatter 39 liefert eine NICHT-UND-Ausgabe der umgekehrten
Ausgabe des Flipflops 38 und das Impulssignal Po an die
2-Bit-Verriegelungsschaltung 37. Die 2-Bit-Verriegelungsschaltung 37 verriegelt
den Zählwert
des 2-Bit-Zählers 36 im
Gleichlauf mit dem Takt, wenn die Ausgabe des NICHT-UND-Gatters 39 auf den
niedrigen Pegel gesetzt wird. Das heißt, das Flipflop 38 und
das NICHT-UND-Gatter 39 bilden
eine Anstiegsflanken-Erkennungsschaltung. Das NICHT-UND-Gatter 39 erfüllt die
logische Bedingung davon für
eine Periode von einem Takt nach der Änderung des Impulssignals Po
vom niedrigen Pegel auf den hohen Pegel, liefert den niedrigen Pegel
während
dieser Periode an die 2-Bit-Verriegelungsschaltung 37 und
veranlasst dann die 2-Bit-Verriegelungsschaltung 37,
den Verriegelungsvorgang im Gleichlauf mit dem Takt CK durchzuführen. Daher
werden die Werte der Folgesignale S0, S1 einen Takt nach dem letzten
Zählvorgang
des 2-Bit-Zählers 36 aktualisiert.
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In diesem Fall bilden die 2-Bit-Verriegelungsschaltung 37,
das Flipflop 38, und das NICHT-UND-Gatter 39 eine
Schal tung, um zu verhindern, dass die Folgesignale S0, S1 während des
Zählvorgangs
des 2-Bit-Zählers 36 geändert werden,
und deshalb ist es möglich,
wenn die Rate des Taktes CK hoch genug ist und der Einfluss, welcher
auf die Ausgangswellenform ausgeübt
wird, während
die Folgesignale S0, S1 während
des Zählvorgangs
des 2-Bit-Zählers
geändert
werden, gering ist, die zuvor erwähnten Schaltungen wegzulassen und
die Ausgaben Q1, Q2 des 2-Bit-Zählers 36 als
die Folgesignale S0, S1, wie sie sind, zu verwenden.
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Wenn sich das Impulssignal Po von
einem der Wählschalter
SE1 bis SEn ändert,
wie in (a) von 5 dargestellt, ändern sich
die Folgesignale S0, S1 von einer entsprechenden der Folgesteuerungseinheiten
SQ1 bis SQn, wie in (b) und (c) von 5 dargestellt.
Dann gibt ein entsprechender der Decodierer DE1 bis DEn als Reaktion
auf die Änderung
der Folgesignale S0, S1 die Treibersignale F1, F2, F3 aus, wie in
(d), (e) und (f) von 5 dargestellt.
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Als Reaktion auf die Treibersignale
F1, F2, F3 funktionieren die Schaltkreise SW1 bis SWn folgendermaßen. Zuerst
werden die Folgesignale S0, S1 beide auf den niedrigen Pegel gesetzt,
das Treibersignal F1 wird auf den niedrigen Pegel gesetzt, das Treibersignal
F2 wird auf den hohen Pegel gesetzt, und das Treibersignal F3 wird
auf den niedrigen Pegel gesetzt, bevor das Impulssignal Po eingegeben
wird. In diesem Zustand wird der bidirektionale Schalter 30 auf
ON gestellt, und ein Ende des piezoelektrischen Elements 31 wird über die
Elektrode 32 an die Erdungsleitung angeschlossen. In diesem
Moment wird der bidirektionale Schalter 30 des benachbarten
Schaltkreises auf ON gestellt, und das andere Ende des zuvor erwähnten piezoelektrischen Elements 31 wird
ebenfalls an die Erdleitung angeschlossen.
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Wenn in diesem Zustand ein Niederpegelimpuls,
welcher einem Takt des Taktes CK entspricht, im Gleichlauf mit dem
Takt CK als das Impulssignal Po eingegeben wird, wird das Folgesignal
SO auf den hohen Pegel gesetzt, das Treibersignal F1 wird auf den
hohen Pegel gesetzt, und das Treibersignal F2 wird auf den niedrigen
Pegel gesetzt, so dass der MOSFET 28 auf ON geschaltet
und der bidirektionale Schalter 30 auf OFF gestellt wird.
Folglich wird ein Ende des piezoelektrischen Elements 31 über die
Elektrode 32 mit der +Vcc-Energiequellenleitung verbunden.
Wenn in diesem Fall der ON-Widerstand
des MOSFET 28 hoch eingestellt wird oder so eingestellt
wird, dass er den Konstantstrombetrieb bewirkt, steigt eine Ausgangsspannung stufenweise
zu +Vcc an. Wenn dann nach Ablauf einer voreingestellten Zeitspanne
ein Niederpegelimpuls, welcher einem Takt des Taktes CK entspricht,
im Gleichlauf mit dem Takt CK als das Impulssignal Po eingegeben
wird, wird das Folgesignal SO auf den niedrigen Pegel gesetzt, das
Folgesignal S1 wird auf den hohen Pegel gesetzt, und das Treibersignal
F1 wird auf den niedrigen Pegel gesetzt, so dass der MOSFET 28 auf OFF
geschaltet wird. Folglich wird das piezoelektrische Element 31 in
den Haltezustand versetzt.
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Wenn in diesem Zustand nach Ablauf
einer voreingestellten Zeitspanne ein Niederpegelimpuls, welcher
einem Takt des Taktes CK entspricht, im Gleichlauf mit dem Takt
CK als das Impulssignal Po eingegeben wird, wird das Folgesignal
SO wieder auf den hohen Pegel gesetzt, und das Treibersignal F3
wird auf den hohen Pegel gesetzt, so dass der MOSFET 29 auf
ON geschaltet wird und ein Ende des piezoelektrischen Elements 31 über die
Elektrode 32 mit der –Vcc-Energiequellenleitung
verbunden wird. Wenn nach Ablauf einer voreingestellten Zeitspanne
ein Niederpegelimpuls, welcher einem Takt des Taktes CK entspricht,
im Gleichlauf mit dem Takt als das Impulssignal Po eingegeben wird,
werden außerdem
die Folgesignale S0, S1 beide auf den niedrigen Pegel gesetzt, das
Treibersignal F2 wird auf den hohen Pegel gesetzt, und das Treibersignal F3
wird auf den niedrigen Pegel gesetzt, so dass der MOSFET 29 auf
OFF geschaltet wird und der bidirektionale Schalter 30 auf
ON gestellt wird, um ein Ende des piezoelektrischen Elements 31 über die
Elektrode 31 an die Erdungsleitung anzuschließen.
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Daher variiert eine Spannung OUT,
welche in der zuvor beschriebenen Abfolge von Vorgängen an
ein Ende des piezoelektrischen Elements 31 angelegt ist,
wie in (g) von 5 dargestellt.
Da der benachbarte bidirektionale Schalter 30 in der zuvor
beschriebenen Abfolge von Vorgängen
im ON-Zustand gehalten
wird, ist das andere Ende des piezoelektrischen Elements 31 über die
benachbarte Elektrode 32 stets an die Grundleitung angeschlossen.
Folglich variiert die Spannung über
das piezoelektrische Element 31 mit der Zeit sequenziell.
Das heißt,
der Spannungszustand des piezoelektrischen Elements 31 variiert
in der Reihenfolge von Erde (GND) → +VCC → Haltezustand (Nichtverbindung) → VCC → Erde. Folglich
führt das
piezoelektrische Element 31 einen gewünschten Verformungsvorgang
durch.
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Die Änderungen der Folgesignale
S0, S1, Treibersignale F1, F2, F3 und der Anlegespannung OUT in der
zuvor beschriebenen Abfolge von Vorgängen sind in der folgenden
Tabelle 1 durch Verwendung der Wahrheitswertetafel dargestellt.
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Wenn der zuvor beschriebene Betrieb
als der Gesamtbetrieb der Treiber-IC 21 betrachtet wird
und wenn mehrwertige Gradationsdaten, bei welchen jeder Punkt durch
n Bits gebildet wird, in den Dateneingabeanschluss DI in einem Zustand
eingegeben werden, in welchem die Impulssignale P1 bis Pm, welche
in (a) von 6 dargestellt
sind, in die Wählschalter
SE (SE1 bis Sen) eingegeben werden, verschiebt und speichert das
Schieberegister 22 die Daten der Reihe nach im Gleichlauf
mit dem Takt CK, welcher in (b) von 6 dargestellt
ist. Wenn Daten einer Zeile im Schieberegister 22 gespeichert
werden, werden die Verriegelungsdaten der Verriegelungsschaltungen
LA (LA1 bis LAn), welche in den jeweiligen Flipflops FF (FF1 bis
FFn) des Schieberegisters 22 bei einer Zeiteinstellung
gespeichert sind, bei welcher das Verriegelungssignal LT eingestellt
ist, auf den niedrigen Pegel gesetzt, wie in (c) in 6 dargestellt ist. Somit werden mehrwertige
n-Bit-Gradationsdaten von den Verriegelungsschaltungen LA bei einer
Zeiteinstellung, welche in (d) von 6 dargestellt ist,
an die Wählschalter
SE geliefert.
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Wenn in diesem Fall der Wählschalter
SE das Impulssignal Pm basierend auf den mehrwertigen Gradationsdaten
auswählt,
wird das Ausgangsimpulssignal Po vom Wählschalter SE auf das Impulssignal
Pm gesetzt, wie in (e) von 6 dargestellt.
Das Impulssignal Po wird an die Folgesteuerungseinheit SQ (SQ1 bis SQn)
geliefert.
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In der Folgesteuerungseinheit SQ
wird der Zählwert
CT des 2-Bit-Zählers 36 anfänglich zwar
auf „0" gestellt, wird aber
durch die erste Umkehrung des Impulssignals Po auf den niedrigen
Pegel auf „1" gestellt. Dann kehrt
das Impulssignal Po unverzüglich
auf den hohen Pegel zurück,
um zu bewirken, dass die 2-Bit-Verriegelungsschaltung 37 den
Zählwert „1" des Zählers 36 verriegelt.
Wenn das Impulssignal Po umgekehrt wird, nach einer voreingestellten
Zeitspanne für
kurze Zeit wieder auf dem niedrigen Pegel gehalten wird und dann auf
den hohen Pegel zurückkehrt,
wird der Zählwert
des Zählers 36 auf „2" gestellt, und die
Verriegelungsschaltung 37 verriegelt den Wert. Außerdem wird,
wenn eine voreingestellte Zeitspanne abgelaufen ist und das Impulssignal
Po auf den niedrigen Pegel umgekehrt und wieder für kurze
Zeit darauf gehalten wurde und dann auf den hohen Pegel zurückkehrte,
der Zählwert
des Zählers 36 auf „3" eingestellt, und
die Verriegelungsschaltung 37 verriegelt den Wert.
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Wenn das Impulssignal Po nach einer
voreingestellten Zeitspanne auf den niedrigen Pegel umgekehrt wird
und dieser Zustand für
eine Zeit, welche drei Takten entspricht, aufrechterhalten wird,
wird außerdem
der folgende Vorgang bewirkt. Der Zählwert des Zählers 36 wird
als Reaktion auf den ersten Takt CK auf „0" gestellt, und der Zählwert wird auf „1" gestellt, da das
Impulssignal Po noch immer auf dem niedrigen Pegel gehalten wird,
wenn ein nächster
Takt eingegeben wird. In diesem Moment hält die Verriegelungsschaltung 37 kontinuierlich
den Zählwert „3". Außerdem wird
der Zählwert „2" eingestellt, da
das Impulssignal Po noch immer auf dem niedrigen Pegel gehalten
wird, wenn ein nächster
Takt CK eingegeben wird. Auch in diesem Moment hält die Verriegelungsschaltung 37 kontinuierlich
den Zählwert „3".
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Wenn das Impulssignal Po zum Zeitpunkt
der Eingabe eines nächsten
Taktes CK auf den hohen Pegel zurückkehrt, verriegelt die Verriegelungsschaltung 37 den
Zählwert „2". Wenn in diesem
Zustand das Impulssignal Po wieder auf den niedrigen Pegel umgekehrt
wird und dieser Zustand für
eine Zeit, welche zwei Takten entspricht, aufrechterhalten wird,
wird er folgende Vorgang bewirkt. Der Zählwert des Zählers 36 wird
als Reaktion auf den ersten Takt CK auf „3" gestellt, und der Zählwert wird auf „0" gestellt, da das
Impulssignal Po noch immer auf dem niedrigen Pegel gehalten wird,
wenn ein nächster
Takt CK eingegeben wird. In diesem Moment hält die Verriegelungsschaltung 37 kontinuierlich
den Zählwert „2". Wenn das Impulssignal
Po zum Zeitpunkt der Eingabe eines nächsten Taktes CK auf den hohen
Pegel zurückkehrt,
verriegelt die Verriegelungsschaltung 37 den Zählwert „0".
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Somit ändert sich der Zählwert CT
des 2-Bit-Zählers 36 so,
wie in (f) von 6 dargestellt,
gemäß dem Impulssignal
Po, welches in (e) 6 dargestellt
ist, und eine Ausgabe LN des NICHT-UND-Gatters 39 der Folgesteuerungseinheit
SQ ändert
sich so, wie in (g) von 6 dargestellt.
Außerdem ändern sich
die Folgesignale S0, S1, welche von der 2-Bit-Verriegelungsschaltung 37 ausgegeben
werden, so, wie in (h) und (i) von 6 dargestellt,
und folglich ändert
sich die Spannung OUT, welche an ein Ende des piezoelektrischen
Elements 31 angelegt ist, mit der Zeit sequenziell so,
wie in (j) von 6 dargestellt
ist, gemäß der Wahrheitswertetafel,
welche durch die Tabelle 1 angezeigt ist. Somit führt das
piezoelektrische Element 31 den gewünschten Verformungsvorgang
durch.
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Wenn wir uns nun zum Beispiel mit
einer Tintenkammer 35a und den Tintenkammern 35b und 35c, welche
benachbart zur Tintenkammer 35a angeordnet sind, wie in 7 dargestellt, befassen,
wird das Treibersignal F2 bei der normalen Zeit in den hohen Pegelzustand
versetzt, und der bidirektionale Schalter 30 wird in den
ON-Zustand versetzt. Daher werden die Elektroden 32a, 32b und 32c der
Tintenkammern 35a, 35b und 35c an die
Erdungsleitung angeschlossen. In der Zeichnung zeigen Pfeile die
Polarisierungsrichtung des piezoelektrischen Elements 31 an.
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Wenn in diesem Zustand das Treibersignal
F1 von einem Decodierer, welcher der Tintenkammer 35a entspricht;
auf den hohen Pegel gesetzt wird und das Treibersignal F2 auf den
niedrigen Pegel gesetzt wird, wird er FET 28 auf ON geschaltet,
und der bidirektionale Schalter 30 wird auf OFF gestellt.
Folglich wird die Elektrode 32a der Tintenkammer 35a mit
der +Vcc-Leitung verbunden, wie in 8 dargestellt.
Dann werden das piezoelektrische Element 31a zwischen der
Tintenkammer 35a und der Tintenkammer 35b und
das piezoelektrische Element 31b zwischen der Tintenkammer
35a und
der Tintenkammer 35c so verformt, dass sie sich zu den
Tintenkammern 35b beziehungsweise 35c biegen.
Somit wird das Volumen der Tintenkammer 35a vergrößert. Danach
wird dieser Zustand aufrechterhalten, selbst wenn das Treibersignal
F1 auf den niedrigen Pegel gesetzt wird und der FET auf OFF geschaltet
wird. Wenn dann das Treibersignal F3 auf den hohen Pegel gesetzt
wird, wird der FET auf ON geschaltet. Folglich wird die Elektrode 32a der
Tintenkammer 35a mit der –Vcc-Energiequellenleitung
verbunden, wie in 9 dargestellt.
Dann werden das piezoelektrische Element 31a zwischen der
Tintenkammer 35a und der Tintenkammer 35b und
das piezoelektrische Element 31b zwischen der Tintenkammer 35a und
der Tintenkammer 35c so verformt, dass sie sich dieses
Mal in die entgegengesetzte Richtung zur Tintenkammer 35a biegen.
Somit wird das Volumen der Tintenkammer 35a verkleinert.
Die Verkleinerung des Volumens erhöht den Druck in der Tintenkammer 35a,
um zu bewirken, dass Tinte in der Tintenkammer 35a aus
der Düse
ausgestoßen
wird. Das heißt,
das Punktdrucken findet statt.
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Wenn der Wählschalter SE das Impulssignal
P1 basierend auf mehrwertigen Gradationsdaten von der Verriegelungsschaltung
LA auswählt,
und wenn die Folgesteuerungseinheit SQ als Reaktion auf das Impulssignal
P1 die Folgesignale S0, S1 erzeugt, um den Schaltkreis SW anzusteuern, ändert sich
eine Spannung OUT, welche an ein Ende des piezoelektrischen Elements 31 angelegt
ist, wie durch eine Wellenform von gestrichelten Linien in (j) von 6 angezeigt wird, da sich
das erste Impulsintervall und das zweite Impulsintervall des Impulssignals
P1 von jenen des Impulssignals Pm unterscheiden und kürzer als
diese sind. Das heißt, dass
sich die Anlegespannung und -zeit ändern, wenn die Folgesteuerung
für das
piezoelektrische Element 31 erfolgt.
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Daher unterscheidet sich der Verformungsvorgang
des piezoelektrischen Elements 31, welches der zuvor erwähnten Folgesteuerung
unterworfen ist, von dem, der in einem Fall durchgeführt wird,
in dem das Impulssignal Pm verwendet wird. Folglich ändert sich
die Menge von Tinte, welche aus der Düse der Tintenkammer ausgestoßen wird.
In einem Fall, in dem der Wählschalter
SE das Impulssignal P2 basierend auf mehrwertigen Gradationsdaten
von der Verriegelungsschaltung LA auswählt, unterscheidet sich außerdem das
Impulssignal P2 vom Impulssignal Pm im ersten Impulsintervall und
im zweiten Impulsintervall, und es unterscheidet sich vom Impulsintervall
P1 im zweiten Impulsintervall. Wenn die Folgesteuerungseinheit SQ
die Folgesignale S0, S1 als Reaktion auf das Impulssignal P2 erzeugt,
um den Schaltkreis SW anzusteuern, ändert sich eine Spannung OUT,
welche an ein Ende des piezoelektrischen Elements 31 angelegt
ist, so, wie durch eine Wellenform von strichpunktierten Linien
in (j) von 6 angezeigt
ist.
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Daher unterscheidet sich der Verformungsvorgang
des piezoelektrischen Elements 31, welches der zuvor erwähnten Folgesteuerung
unterworfen ist, sowohl von einem Fall, in dem das Impulssignal
Pm verwendet wird, als auch einem Fall, in dem das Impulssignal
P1 verwendet wird. Folglich wird die Menge von Tinte, welche aus
der Düse
der Tintenkammer ausgestoßen
wird, weiter geändert.
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Somit kann die Menge von Tinte, welche
aus der Düse
der Tintenkammer ausgestoßen
wird, durch Ändern
des Impulssignals, welches durch den Wählschalter SE basierend auf
mehrwertigen Gradationsdaten ausgewählt wird, geändert werden.
Wenn daher Impulssignale P1 bis Pm einer Anzahl, welche der Anzahl
von Gradationen entspricht, zur Steuerung der Spannung, welche an
das piezoelektrische Element angelegt ist, der Anlegezeit und der
Abfolge zum Ausstoßen
einer Menge von Tinte, welche mehrwertigen Gradationsdaten entspricht,
erzeugt und an die Treiberschaltungen, welche allen der Tintenkammern
des Tintenstrahlkopfs entsprechen, geliefert werden, kann jede der
Treiberschaltungen für
die Tintenkammern das Gradationsdrucken für jeden Punkt durch Auswählen eines
der Impulssignale durchführen.
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In dem zuvor beschriebenen Tintenstrahlkopf
kann der Ausstoß von
Tinte der aufeinander folgenden Tintenkammern nicht kontinuierlich
durchgeführt
werden, da Tinte in den Tintenkammern durch Verwenden des Verformungsvorgangs
des piezoelektrischen Elements 31, welches die Trennwand
zwischen den benachbarten Tintenkammern bildet, ausgestoßen wird.
Daher wird zum Beispiel ein so genanntes Zweitakt-Antriebsverfahren
durchgeführt,
in welchem der Prozess des Betätigens
der abwechselnden Tintenkammern für einzeiliges Drucken zweimal
durchgeführt
wird, oder ein so genanntes Dreitakt-Antriebsverfahren, in welchem
der Prozess des Betätigens
jeder dritten Tintekammer für
einzeiliges Drucken dreimal durchgeführt wird.
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Jedoch selbst wenn das Zweitakt-Antriebsverfahren
und das Dreitakt-Antriebsverfahren durchgeführt werden, kann der Verformungsvorgang
des piezoelektrischen Elements 31 durch die Verwendung
von Zeit, welche gleich der Hälfte
oder einem Drittel der Zeit ist, welche für einzeiliges Drucken benötigt wird,
durchgeführt
werden, und die Zeit zur Betätigung
der piezoelektrischen Elemente kann im Vergleich zu einem Fall des seriellen
Tintenstrahlkopfs, welcher piezoelektrische Elemente verwendet,
lange genug gemacht werden, und die Arbeitszeit zum sequenziellen
Antreiben der piezoelektrischen Elemente 31 kann so eingestellt
werden, dass genügend
Freiheitsgrade zur Verfügung
stehen.
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Daher können die Spannung, welche an
das piezoelektrische Element 31 angelegt ist, die Spannungsanlegezeit
und dergleichen problemlos geändert
werden, und es kann ein ausgezeichnetes Gradationsdrucken erreicht
werden. Da außerdem
einzeiliges Drucken einfach durch zwei- oder dreimaliges Wiederholen des
Verformungsvorgangs des piezoelektrischen Elements durchgeführt werden
kann, kann die Druckge schwindigkeit im Vergleich zu einem Fall,
in dem der serielle Tintenstrahlkopf verwendet wird, verbessert
werden.
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Außerdem ist es im Gegensatz
zum seriellen Tintenstrahlkopf nicht notwendig, den komplizierten Steuerprozess
zum gleichzeitigen Erzeugen von Spannungspegeln und -zeiteinstellungen,
welche für
die jeweiligen Punkte in einer Kolonne verschieden sind, durchzuführen und
sie für
die jeweiligen Punkte einer Zeile zu steuern, während sie sich bei der Kolonnenfrequenz ändern, und
es muss nur der Zweitakt-Antriebsprozess oder der Dreitaktantriebsprozess
für einzeiliges
Drucken durchgeführt
werden, und das Gradationsdrucken kann durch eine verhältnismäßig einfache
Steuerung durchgeführt
werden.
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Im Fall eines Systems zum Ausstoßen von
Tinte durch Ausüben
von Druck auf die Tintenkammer 35 gemäß dem Verformungsvorgang des
piezoelektrischen Elements kann, wenn der Verformungsvorgang während der Änderung
der Spannung, die an das piezoelektrische Element 31 angelegt
ist, und der Spannungsanlegezeit durchgeführt wird, auf Grund eines Unterschiedes
zwischen den Gradationen der Punkte eine Abweichung in der Punktdruckposition
auftreten. Daher wird die Abweichung in der Punktdruckposition durch Ändern der
Position der Impulssignale P1 bis Pm korrigiert. Zum Beispiel wird
die Abweichung in der Punktdruckposition, welche durch einen Unterschied
in der Gradation verursacht wird, korrigiert durch Verschieben der Anstiegszeiteinstellungen
des ersten Impulses Pa der Impulssignale P1 bis Pm voneinander,
wie in (a) von 6 dargestellt,
um die Zeiteinstellung vom Ausstoß von Tinte aus der Düse der Tintenkammern 35 zu
verstellen.
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Durch Durchführen der zuvor beschriebenen
Korrektur kann die Punktdruckposition stets genau gesteuert werden,
und es kann ausgezeichnetes Drucken erreicht werden, selbst wenn
die Gradationen verschieden sind.
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Außerdem kann im Fall eines Punktes,
welcher nicht gedruckt wird, der Betrieb des Steuerns eines derartigen
Nichtdruckpunkts problemlos erreicht werden durch Erzeugen eines
Impulses, welcher verhindert, dass die Folgesignale S0, S1, welche
von der Folgesteuerungseinheit SQ ausgegeben werden, das piezoelektrische
Element 31 betätigen,
das heißt,
welcher bewirkt, dass die Folgesignale S0, S1 beide auf den niedrigen
Pegel in den Impulssignalen P1 bis Pm als ein Impulssignal gesetzt
werden, und bewirkt, dass der Wählschalter
das zuvor erwähnte
Impulssignal auswählt,
wenn n-Bit-Daten
von der Verriegelungsschaltung LA Nichtdruckdaten sind.
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Da die Impulssignale P1 bis Pm von
außerhalb
der Treiber-IC 21 geliefert werden, kann die Antriebswellenform
von außen
eingestellt werden, selbst wenn die Treiberschaltung somit in IC-Form
ist und die Schaltungskonstruktion nicht geändert werden kann, und deshalb
muss nur das Impulssignal, welches von außen geliefert wird, geändert werden,
wenn es notwendig wird, die Antriebswellenform gemäß einer Änderung
in der Tintenausstoßcharakteristik,
welche durch die Änderung
von Tinte oder dergleichen hervorgerufen wird, zu verstellen.
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Als Nächstes wird die Kopfantriebsvorrichtung
eines Tintenstrahldruckers gemäß einer
zweiten Ausführungsform
dieser Erfindung unter Bezugnahme auf 10 erklärt.
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Beim Betrieb der Schaltkreise SW1
bis SWn der Kopfantriebsvorrichtung in der ersten Ausführungsform
werden die Abfolge der Zustandsübergänge davon
und die Zeitlängen
zwischen den Zuständen
gemäß den Impulsdauern
und Zeitlängen
der Impulssignale P1 bis Pm, welche an die Folgesteuerungseinheit
SQ geliefert werden, bestimmt. Daher kann die Ausgangswellenform
gemäß den Impulsdauern,
den Zeitlängen
und der Anzahl von Impulsen der Impulssignale P1 bis Pm verhältnismäßig frei
gesteuert werden, und der Steuerbetrieb kann durch Verwenden einer
Kombination von Wellenformen, welche für die jeweiligen Gradationen völlig verschieden
sind, erfolgen.
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Der ganze Abschnitt der Kopfantriebsvorrichtung
des Tintenstrahldruckers gemäß der zweiten
Ausführungsform
wird so betrieben, wie in 10 dargestellt.
In Betrieb werden die Gradationen von m Pegeln in drei Bereiche
von {1 bis i}, {(i + 1) bis j} und {(j + 1) bis m} unterteilt, und
es werden Antriebssysteme verwendet, welche für die jeweiligen Bereiche unterschiedlich
sind. Die Schaltungskonstruktion der Kopfantriebsvorrichtung ist
genau dieselbe wie jene in der ersten Ausführungsform, und die Antriebssysteme
können
durch bloßes Ändern der
zuliefernden Impulssignale erreicht werden. In diesem Fall werden
die Gradationswerte in der Reihenfolge von 1 < i < j < m eingestellt,
und es können
Tintentropfen von kleiner Größe bis großer Größe ausgestoßen werden.
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Da es notwendig ist, einen verhältnismäßig kleinen
Tintentropfen auszustoßen,
wenn der Gradationswert im Bereich von 1 bis i liegt, erfolgt der
Tintenausstoß durch Ändern des
Zustands der Tintenkammer in der Reihenfolge von 7 → 8 → 7.
Da in diesem Antriebssystem der Zustand von 8, in welchem der Meniskus verzögert wird,
zum Zustand von 7 zurückkehrt,
um Tinte auszustoßen,
kann ein kleiner Tintentropfen problemlos ausgestoßen werden.
Die Antriebswellenform zum Bewirken des Vorgangs kann so gemacht
werden, wie in (j1) von 10 dargestellt,
und ein Impulssignal zum Erzeugen der zuvor erwähnten Wellenform kann so eingestellt
werden, wie in (a1) von 10 dargestellt.
In diesem Moment ändert
sich der Wert des Zählers 36 der
Folgesteuerungseinheit SQ bei der Zeiteinstellung und in der Abfolge,
welche in (f1) von 10 dargestellt
sind. Um die Größe des Tintentropfens
im Arbeitsbereich weiter zu ändern,
muss nur die Zeit des Zustands von 8 so
geändert
werden, dass die Zeit des Wartens, bis der verzögerte Meniskus in seine ursprüngliche
Position zurückkehrt,
verstellt wird. In diesem Moment kann die Antriebswellenform so geändert werden,
wie durch gestrichelte Linien in (j1) von 10 angezeigt, und zu diesem Zweck kann
das Impulssignal so geändert
werden, wie durch gestrichelte Linien in (a1) von 10 angezeigt.
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Da es notwendig ist, Tintentropfen
von mittlerer Größe auszustoßen, wenn
der Gradationswert im Bereich von (i + 1) bis j liegt, erfolgt der
Tintenausstoß durch Ändern des
Zustands der Tintenkammer in der Reihenfolge von 7 → 9 → 7.
In diesem Antriebssystem wird der Tintentropfen mittlerer Größe durch Extrudieren
von Tinte im Zustand von 9 ausgestoßen. Die
Antriebswellenform zum Bewirken des Vorgangs kann so gemacht werden,
wie in (j2) von 10 dargestellt,
und ein Impulssignal zum Erzeugen der Wellenform kann so eingestellt
werden, wie in (a2) von 10 dargestellt.
In diesem Moment ändert
sich der Wert des Zählers 36 der
Folgesteuerungseinheit SQ bei der Zeitenstellung und in der Abfolge,
welche in (f2) von 10 dargestellt
sind. Um die Größe des Tintentropfens
im Arbeitsbereich weiter zu ändern,
muss nur die Zeit des Zustands von 9,
das heißt,
die Tintenextrudierzeit, geändert
werden. In diesem Moment 'kann die
Antriebswellenform so geändert
werden, wie durch gestrichelte Linien in (j2) von 10 angezeigt, und zu diesem Zweck kann
das Impulssignal so geändert
werden, wie durch gestrichelte Linien in (a2) von 10 angezeigt.
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Da es notwendig ist, große Tintentropfen
auszustoßen,
wenn der Gradationswert im Bereich von (j + 1) bis m liegt, erfolgt
der Tintenausstoß durch Ändern des
Zustands der Tintenkammer in der Reihenfolge von 7 → 8 → 9 → 7. Da in diesem Antriebssystem
Tinte im Zustand von 9 extrudiert
wird, nachdem sich die Tintenkammer in 8 ausgedehnt hat, ist die Schwingungsamplitude
der Trennwand groß, und
somit kann ein großer
Tintentropfen ausgestoßen
werden. Die Antriebswellenform zum Bewirken des Vorgangs kann so
gemacht werden, wie in (j3) von 10 dargestellt,
und ein Impulssignal zum Erzeugen der Wellenform kann so eingestellt
werden, wie in (a3) von 10 dargestellt.
In diesem Moment ändert
sich der Wert des Zählers 36 der
Folgesteuerungseinheit SQ bei der Zeitenstellung und in der Abfolge,
welche in (f3) von 10 dargestellt
sind. Um die Größe des Tintentropfens
im Arbeitsbereich weiter zu ändern,
muss nur die Zeit des Zustandes von 9,
das heißt,
die Tintenextrudierzeit, geändert
werden. In diesem Moment kann die Antriebswellenform so geändert werden,
wie durch gestrichelte Linien in (j3) von 10 angezeigt, und zu diesem Zweck kann
das Impulssignal so geändert
werden, wie durch gestrichelte Linien in (a3) von 10 angezeigt.
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Bei dieser Erfindung ist das Antriebssystem,
welches in der Kopfantriebsvorrichtung verwendet werden kann, nicht
auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt,
und es können
verschiedene Antriebswellenformen für jedes Impulssignal in Abhängigkeit
von der Impulsdauer, der Zeitlänge
und der Anzahl von Impulsen des Impulssignals unabhängig erzeugt
werden. Zum Beispiel in einem Fall, in dem die erforderlichen Bedingungen
geändert
werden, wie beispielsweise die Ausstoßvolumensteuerung und die Gegenwart oder
Abwesenheit, die Anzahl und die Wellenform von Hilfsimpulsen, welche
zum Zweck des Dämpfens
der Druckschwingung der Tintenkammer eingegeben wurden, ist es möglich, diesen
Fall zu bewältigen,
indem ein entsprechendes Impulssignal geändert wird. Außerdem ist
es möglich,
einen Satz von Impulsen, welche zum Ausstoßen eines Tintentropfens notwendig
sind, wiederholt zu erzeugen, um einen Punkt durch die Verwendung
einer Mehrzahl von Ausstoßimpulsen
zu bilden und die Gradation durch die Anzahl von Tintentropfen, welche
durch Ändern
der Wiederholungsrate für
jedes Impulssignal ausgestoßen
werden, darzustellen.
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Ein Impulssignal wird nicht unbedingt
in Eins-zu-eins-Entsprechung
zu einem Grad von Gradation eingestellt, um ein Gradationsbild darzustellen,
und es ist zum Beispiel möglich,
selbst für
ein Bild derselben Gradation ein unterschiedliches Impulssignal
für jeden
Punkt auszuwählen,
um dem Zweck des Korrigierens einer Veränderung in der Charakteristik
jedes Punktes, welche durch eine Veränderung des Kopfes im Herstellungsprozess
hervorgerufen wird, zu dienen.
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In jeder der zuvor beschriebenen
Ausführungsformen
ist die Anzahl von Schaltern auf 3 eingestellt, und die
Anzahl von Pegeln der Energiequellenpotenziale ist in der Kopfantriebsvorrichtung
auf 3 eingestellt, wobei sie aber nicht auf den zuvor beschriebenen
Fall beschränkt
sind und es möglich
ist, die Anzahl von Arten von Antriebswellenformen, welche erzeugt
werden können,
zu erhöhen,
wenn die Anzahl von Arten der Energiequellen und die Anzahl von
Schaltern erhöht
wird, um die Anzahl von Bits der Folgesteuerungseinheit zu erhöhen, wodurch
die Treiberschaltung genauer betrieben werden kann. Außerdem kann
die Anzahl von Arten von Antriebswellenformen durch Anschließen einer
Mehrzahl von Schaltern über
verschiedene Resistoren an dieselbe Energiequelle und Steuern derselben
durch die Folgesteuerungseinheit erhöht werden. Wenn die Anzahl
von Bits der Folgesteuerungseinheit erhöht wird, wird die Zeit, welche
für den
Zustandsübergang
des Schalters erforderlich ist, verlängert, aber in einem Fall,
in dem die Anzahl von Schaltern groß ist und die Verarbeitungsgeschwindigkeit
Vorrang gegenüber
der Einfachheit der Schaltung hat, ist es möglich, die Anzahl von Schaltern,
welche ohne Ändern
der Verarbeitungszeit gesteuert werden können, durch Bilden eines Impulssignals,
welches einer Antriebswellenform entspricht, durch eine Mehrzahl
von Impulsen und durch Bereitstellen von mehreren Sätzen von
Wählschaltungen
für jede
Elektrode zu erhöhen.
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Diese Erfindung ist nicht auf die
zuvor erfolgte Beschreibung beschränkt und kann verschiedentlich modifiziert
werden, ohne sich vom technischen Rahmen davon zu entfernen.
