CN1027147C - 利用热能的喷墨记录方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种记录方法，其中墨汁通过记录头的热能发生元件响应施加其上的驱动信号产生的热能而喷射，该方法包括按照记录头的温度改变驱动信号的波形的步骤；和当记录头的温度超过一预定水平时选择一个驱动信号的固定波形。

Description

本发明涉及一种利用热能的喷墨记录方法、设备及其记录头。

在常规的喷墨记录设备中，需采用各种控制方法来稳定墨汁喷射方向（记录点的准确度）和喷射量（Vd（Pl/dot））以便减小记录图象和类似物上的图象密度变化或非均匀性。

这些控制方式包括控制墨汁温度（温度控制）和控制与墨汁喷射量有关的墨汁粘度。在这种借助热能在墨汁中形成气泡并通过气泡膨胀喷射墨汁的记录设备中，对气泡生成条件等因素进行控制，可稳定喷射量。就用于墨汁温度控制的特定结构而言，它可以包括一个用于加热含有墨汁的记录头的加热器（专用于这一目的或通常用于这一目的的喷射加热器）和一个用于检测与该记录头有关的温度的温度传感器。由温度传感器检测到的温度将反馈到加热器。作为比较方案，也可以不进行这一温度反馈，而只是简单地用加热器加热记录头。

加热器和温度传感器可以安装在构成记录头的某一元件上，也可以安装在记录头的外部。

用于控制喷射量或类似参数的另一种方法或可与上述方法结合使用的方法是，将用于产生热能的单个脉冲的脉冲宽度（热脉冲）供给用于在上述类型的喷射中产生热能的电热转换器（喷射加热器）上，从而控制产热量，进而稳定喷射量。

各种控制方式可分为下面四类：

（1）在全部时间（外部/附近）中以温度反馈方式进行记录头温度控制，

（2）在需要时（外部/附近）以温度反馈方式进行记录头温度控制，

（3）以温度反馈方式进行高温记录头控制（高于环境温度），

（4）单个热脉冲的脉冲宽度调制。

对于第一类，由于始终对记录头的温度进行着 控制，因而会由于加热而加速墨汁中水份的蒸发。因此，在记录头喷射出口处墨汁的增多或固化可能会导致喷射方向的偏离甚至会导致喷射失效。而且，由于墨汁中的染料成分相对较高，可能会导致密度变化或非均匀性。这将会极大地降低图象质量。由于加热器连续加热而产生的另一个影响是，记录头结构的改变和构成记录头的材料的变劣将导致记录头的可靠性和使用寿命降低。一般说来，这种控制容易受到环境温度变化以及由于打印操作所导致的自身温度升高的影响。更准确地说，这一喷射量的变化将导致密度变化或非均匀性。

在第二类系统中，是在需要时才进行温度控制操作，因而它是第一类的改进型。然而，由于这一温度控制是在打印指令产生后进行的，需要在相当短的时间内达到预定的温度，因而需要较大的热能（加热器的产热量（W））。这将导致在温度控制时温度波动增加，从而使得不可能进行正确的温度控制。如果发生这种情况，喷射量将由于温度波动而变化，进而使图象密度变化或产生非均匀性。如果试图进行适当而有效地温度控制，就需要减少能量供给。如果这样又会使达到目标温度所需的时间增加，并由此增加开始打印前的等待时间。

对于第三类控制系统，使目标温度高于环境温度，所以能够避免由于环境温度变化或是由于打印操作而引起的自身温度上升所产生的温度变化的影响。由此，还可以降低在低功率打印期间喷墨量的变化。但是，在高功率打印操作时，例如在不间断黑色打印时，由于打印所产生的温度相当高，这种温度上升的影响是无法排除的。

就温度控制而论，也可以对记录头外部的温度进行控制。这将有助于减小环境温度的影响。然而，这对其自身温度上升的响应并非令人满意，因而它容易受自身温度上升的影响。

如果对记录头周围的温度进行控制，例如在作为基板支承具有喷射加热器的加热器板的铝板上设置加热器或温度传感器，则上述响应将会得到改善，并可以有效地克服因打印而产生的温度上升。然而，由于铝制基板的热容量相当大，所以会引起温度波动。由于温度波动会使喷射量发生变化。

在第四类控制系统中，利用单个脉冲来调制脉冲宽度。然而，由于在形成喷墨的系统中的气泡温度的变化而决定的能够调节喷射量变化的喷射量可控范围，和由于难以获得喷射量与相应的脉冲宽度增量的线性关系，所以有必要进一步对该系统进行改进，以提高它的再现性，从而能够从提高图象质量的角度，完成精确的喷射量控制。

除了喷射量发生变化这一问题之外，还存在因记录头自身温度升高所产生的问题，即在打印过程中因墨汁温度变化所产生的喷射参数的变化，和因记录头结构中的变化所产生的控制参数的变化。这可能会导致喷射方向的改变，使喷射失败，并会降低再次填充的频率。如果出现这些情况，将会大大降低图象质量。

由于墨头墨盒是大批量生产的，在通过半导体生产过程形成在聚硅酮芯片上的加热板电阻、薄膜结构、喷射出口的尺寸或类似元件的区域中，发生一些变化是不可避免的。所以这些变化可能存在于一个记录头中各墨汁喷射口的喷射量中，也可能发生在各记录头的参数中。

记录头喷射参数的变化会导致打印过程中控制参数的变化，以及墨汁初始喷射量的变化。在各记录头喷射参数中，对图象形成特别重要的是各记录头喷墨量的变化和控制参数的变化。

另一个问题是因喷嘴数目所产生非均匀温度分布而导致的非均匀性以及类似问题。

更准确地说是，实际上在打印操作中并非所有的喷嘴都获得有效使用。例如，很可能在打印操作中仅使用其中的一半喷嘴。换言之，打印区域并不是记录头打印宽度的整数倍，因此，在打印底线上，仅有一部分喷嘴用于打印。

当操作喷墨记录设备使其响应由外部设备例如读数设备提供的控制信号时，需要在普通打印操作的基础上改变记录头上喷嘴的数目。例如，在连续打印型喷墨记录设备中，需要合理设计，以便能将纸张进给精度稳定在标准进给上（记录头宽度），因此，如果纸张进给速度因减少打印而发生变化，则由于连接色带的作用而会影响其精度（干扰图象）。由此看来，在一次供纸期间进行两次打印操作的双道打印是更有效的。对这种情况，在进行打印操作时需改变喷嘴的数目。

如果记录头上的打印喷嘴数目发生变化，则会由于起动喷射加热器而产生温度的非均匀分布。这种非均匀温度分布导致喷射量的改变。在记录头的驱动由温度传感器控制的喷墨记录设备中，除非控 制时考虑到温度的分布，否则将产生非均匀的打印密度。

在现代喷墨记录设备中，记录头与记录材料间的间隙是根据记录材料（普通纸、铜版纸、OHP纸等）的材质或记录系统（单通道或双通道）而变化的。这会导致墨汁沉积位置精度的降低。

这一问题直接影响到打印的图象质量。特别是，在使用四色墨汁材料如深蓝色、绛红色、黄色和黑色墨汁材料进行全色打印时，如果喷射参数与记录头的标准参数不同，则喷射参数的变化将会导致喷射量的改变。其结果是，扰乱了色彩平衡以至降低了颜色和色彩的再现特性（色差增加）。在采用墨色、红色、蓝色或绿色进行单色记录时，由于在整个图象中喷墨失败会使密度变化例如色带的产生变得更加明显。另外，由于喷射方向偏离，将使细线的再现性和字码质量下降。

喷墨记录设备的优点是，可以在记录介质的宽范围内进行记录。例如，相当常用的介质包括普通的记录纸，信封类厚纸、上视投影仪（OHP）用的透明纸或类似物。在这些记录材料或介质中，OHP纸需要高密度的打印，以便当它通过上视投影仪投影时，能够清楚地给出打印的字码和图象。

因此需要对喷射量的变化进行控制，而且特别是对OHP纸，要进行预期的高图象密度的打印。

本发明的一个主要目的就是提供一种喷墨记录方法和设备，其喷墨量的稳定性与因环境温度变化（打印操作引起的以及自身温度上升而引起的温度变化）无关。

本发明的另一个目的是提供一种可减小自身温度上升所产生的影响的喷墨记录方法和设备。

本发明的进一步的目的是提供一种喷墨记录设备，该设备使用以可拆卸方式安装在设备上的记录头，对记录头而言，由生产过程导致的初始喷墨量的变化可以予以校正以提供合适的喷墨量。

本发明的进一步目的是使得制造因适合更多或更少喷射量从而能增加记录头产量和降低记录头成本的记录头成为可能。

本发明的另一个目的是提供一种喷墨记录方法和设备，其中因与各喷射出口有关的温度非均匀分布而产生的喷墨量变化可以被减少。

本发明的进一步目的是提供一种喷墨记录方法和设备，既使因环境温度和自身温度上升导致记录头的温度变化，它的喷墨速度和墨汁再填充频率也能得到正确控制。

本发明的进一步目的是提供一种喷墨记录方法和设备，当在OHP纸上进行记录时可以增加它的记录密度以提供合适的喷射量。

本发明的进一步目的是提供一种喷出的墨量可在较宽范围内平稳变化的喷墨记录方法和设备。

本发明的一个方面是提供一种记录方法，该方法是通过记录头的热发生元件响应输入的驱动信号而产生的热能来喷墨的，包括的步骤为：根据记录头的温度改变驱动信号的波形，当记录头的温度超过预定值时选择一个确定的驱动信号波形。

本发明的另一个方面是提供一种可喷射墨汁的喷墨记录设备，包括：一个具有热发生元件以便通过由该热发生元件响应驱动信号产生的热能喷射墨汁的记录头;用于检测记录头温度的温度检测装置;用于根据所述检测装置的输出信号改变驱动信号波形的驱动信号转换装置;用于当所述检测装置的输出信号达到或高于预定温度值时阻断所述转换装置并提供驱动信号预定波形的控制装置。

本发明的又一个方面是提供一种能以可拆卸方式安装在记录设备主体上的、可热操作的记录头，包括：用于接收包含与记录设备具有不同宽度的第一驱动信号的激励信号的装置，用于存储当把信息施加给主体时改变第一驱动信号宽度信息的信息存储装置。

本发明的又一个方面是提供一种记录设备，它包括：由包含具有可变宽度的第一驱动信号的激励信号驱动的记录头，和用于从所述记录头的信息存储装置读取确定宽度的信息并改变供给记录头的第一驱动信号宽度的驱动信号转换装置。

本发明的又一个方面是提供一种可喷射出墨汁的喷墨记录设备，它包括：墨汁喷射出口;与所述墨汁喷射出口相应的喷射加热器;温度传感器装置;一个具有所述墨汁射出口、所述喷射加热器和所述温度传感器装置的喷墨记录头;用于根据所述温度传感器装置的输出信号在不同驱动条件下驱动所述记录头的驱动装置;用于根据在记录操作中所使用的喷射出口改变其驱动条件的转换装置。

本发明的又一个方面是提供一种可喷射墨汁的喷墨记录设备，它包括：多个墨汁射出口;与所述墨汁喷射出口相对应的喷射加热器;多个温度控制 加热器;和多个温度传感器;包含有所述喷射出口、喷射加热器、温控加热器所述温度传感器的一个墨汁喷射记录头;用于根据所述温度传感器的输出信号在不同驱动条件下驱动所述记录头的驱动装置;和根据在记录操作中所使用的所述喷射出口改变其驱动条件的转换装置。

本发明的又一个方面是提供一种可喷射出墨汁的喷射记录装置，它包括：用于用热发生元件响应驱动信号产生的热能在墨汁中产生气泡以通过气泡的膨胀而喷射出墨汁的喷墨记录头;用于控制气泡膨胀速度的控制装置，其中驱动信号包括脉冲宽度为P₁、间隔宽度为P₂的第一脉冲和脉冲宽度为P₃的第二脉冲，其关系为P₁≤P₂＜P₃，而且其膨胀速度的控制是通过改变第一脉冲的波形来实现的。

本发明的又一个方面是提供一种可喷射墨汁的喷射设备，它包括：一个具有用于产生能量以助于喷射墨汁的能量发生元件的记录头，用于提供驱动信号到所述能量发生元件的记录头驱动装置;用于检测与所述记录头相关的温度的温度检测装置;用于根据所述检测装置的输出信号改变驱动信号波形的转换装置;用于当所使用的记录材料为OHP纸时将波形确定为某一预定波形的驱动控制装置。

本发明的又一个方面是提供一种使用具有电热转换器的记录头的喷墨记录设备，对于不同的记录材料，它可以在不同的记录模式下操作，并包括：对于具有透明部分的每一记录材料可在第一记录模式下操作而对于常规的记录材料可在第二记录模式下操作的记录装置;用于根据与记录头有关的温度检测结果改变加至电热转换器的驱动信号的转换装置;其中，驱动信号的可变范围对第一记录模式和第二记录模式是彼此不同的，在第一记录模式的范围中包含有第二记录模式范围中的最大驱动信号。

本发明的另一个方面是提供一种包括可由根据加到加热器上的驱动信号产生的热能在墨汁中形成气泡并且通过气泡膨胀将墨汁喷射到记录材料上的喷墨记录设备，包括用于在第一墨滴喷射时向所述加热器提供多个驱动信号的驱动装置，所述的多个驱动信号包括用于提高加热器附近的墨汁温度但不产生气泡的第一驱动信号和在第一驱动信号之后与第一驱动信号间有间隔的用于喷射墨汁的第二驱动信号，而且在这一间隔期间由第一驱动信号产生的热能将传递给靠近加热器的墨汁;用于通过改变第一驱动信号宽度改变喷墨量的转换装置，其中，即使当第一驱动信号的宽度接近其最大值时，所述间隔也不短于第一驱动信号的宽度。

本发明的又一个方面是提供一种喷墨记录方法，该方法是通过根据施加给加热器的驱动信号产生的热能在墨汁中形成气泡，通过气泡膨胀将墨喷射到记录材料上，并且在每一墨滴喷射时向加热器提供多个驱动信号，该方法包括的步骤为：提供第一驱动信号以有效地增加加热器附近的墨汁温度;在第一驱动信号作用之后给出一个截止周期，所述截止周期应足够长以确保根据第一驱动信号由加热器产生的热能传递给靠近加热器的墨汁;提供第二驱动信号以有效地在墨汁中产生气泡并喷射出墨汁;和改变第一驱动信号的宽度以调节喷墨量，其中，即使当第一驱动信号的宽度接近其最大值时，所述截止周期仍不短于第一驱动信号的宽度。

本发明的上述目的以及其它目的、特性和优点，通过下述结合附图给出的本发明的最佳实施例的描述将会变得更加明显。

图1表示按照本发明的一个实施例，在脉冲宽度调制驱动方法中用于各分脉冲的脉冲波形。

图2是本发明该实施例中使用的记录头的剖面图和前视图。

图3和图4是分别表示本发明一个实施例中喷墨量与脉冲宽度间关系和喷墨量与记录头温度间关系的曲线图。

图5、6、7表示本发明一个实施例中的分脉冲宽度调制驱动方法的原理。

图8说明本发明一个实施例中喷射量的控制方法。

图9表示本发明一个实施例的置入图表中的脉冲波形。

图10表示本发明一个实施例所使用的记录头温度和相应的预热脉冲调制控制表格。

图11是本发明一个实施例中的脉冲宽度调制顺序操作的流程图。

图12是本发明一个实施例所使用的加热器板的顶视图。

图13是与本发明一个实施例有关的彩色打印机的透视图。

图14表示在全色打印操作中每一种颜色的打印时间。

图15和图16是描述与本发明一个实施例有关的打印机控制系统结构的方框图和用于该设备的记录头墨盒的部分断面透视图。

图17是常规设备和按照本发明的一个实施例的设备的色调再现性曲线图。

图18和图19是表示按照本发明一个实施例构造的设备中预加热脉冲宽度与具有打印操作状态参数的记录头的自身温度升高之间关系的曲线图，和表示打印周期与自身温度上升间关系的曲线图。

图20和21表示与本发明另一实施例有关的用于预加热脉冲的调制控制表格和表示打印时间与记录头自身温度上升之间关系的曲线图。

图22表示与本发明另一个实施例有关的用于预热脉冲的调制控制表格。

图23、24、25是按照本发明的一个实施例构成的喷墨记录设备的主控制操作流程图。

图26A、26B、26C是用于初始20度的温度控制、20度的温度控制和25度的温度控制的操作流程图。

图27表示步骤S₄的初始夹卡检测程序中的操作流程图。

图28是表示步骤S₅的记录头信息读取程序详细的流程图。

图29表示在表格点TA1与由点TA1获得的主加热脉冲宽度P₃间的关系。

图30表示表格点TA3与预加热脉冲宽度P₁间的关系。

图31A、31B、31C表示记录头温度TH与预加热脉冲宽度P₁间的关系。

图32A、32B表示与本发明一个实施例有关的喷墨盒。

图33表示打印板851主要部分的电路结构。

图34是以时间共享方式驱动每一组段的热发生元件857的时间流程。

图35A、35B表示按照本发明又一个实施例的记录头。

图36表示本发明一个实施例所使用的记录头中的温度传感器、主（喷射）加热器和副加热器之间的关系。

图37是记录头温度分布曲线图。

图38说明墨汁温度与喷射速度间的关系。

图39是说明墨汁中气泡发展过程的曲线图。

图40是描述热发生元件温度和气泡体积变化与加在热发生元件的驱动脉冲间的关系曲线。

图41和图42是记录头驱动控制系统的方框图和按照本发明一个实施例在控制系统中各信号的时间曲线图。

图43、44、45是记录头驱动控制系统的方框图，该控制系统的时间曲线图和顺序操作的流程图。

下面参照附图，详细地说明本发明的各实施例。

图1是一幅描述按照本发明一个实施例的设备中所使用的分脉冲的曲线图。

在图1中，Vop为驱动电压;P₁为分脉冲中第一加热脉冲（预加热脉冲）的脉冲宽度;P₂为脉冲间隔时间周期;P₃为第二脉冲（主加热脉冲）的脉冲宽度。另外T₁、T₂和T₃是确定脉冲宽度P₁、P₂、P₃的时间。驱动电压Vop向电热转换器是供电能以便在由加热器板和顶板构成的墨汁通路中的墨汁中产生热能。这一电能的量由电热转换器的面积、电阻值、薄膜结构、记录头的刚性通路结构或类似结构来确定。在分脉冲宽度调制驱动方法中，所施加的脉冲宽度依次为P₁、P₂、P₃。预加热脉冲主要控制流体通路中的墨汁温度，它在本发明的喷射量控制方面起着重要作用。预加热脉冲的宽度应选择为，使得向电热转换提器供该预热脉冲时所产生的热能不足以在墨汁中产生气泡。

设置间隔脉冲时间，是为了防止预加热脉冲与主加热脉冲间的干扰，并使墨汁通路中的墨汁温度分布均匀。主加热脉冲用于在墨汁通路中的墨汁里形成气泡，以通过喷射出口喷射墨汁。因此，宽度P₃应根据记录头的电热转换器面积、电阻、薄膜结构和墨汁通路的结构来确定。

预热脉冲的作用将结合具有图2A、2B所示结构的记录头加以描述。图2A、2B是按照本发明的一个实施例的记录头的纵向剖面图和前视图。

在图2A、2B中，所设的参考标号1为施加分脉冲产生热量的电热转换器（喷射加热器），该转换器与提供分脉冲的电极导线或类似物一起装在加热器板9上。加热器板9由硅（Si）制作，并支承在构成记录头基板的铝板11上。设置一个带沟槽的顶板12，以提供墨汁通路或类似物。当该顶板与加热器板9（铝板11）相连接时，可以构成墨 汁通路3和用于向墨汁通路3提供墨汁的普通流体腔5。顶板12上设置了喷射出口7，墨汁通路3与喷射出口7是相通的。

在如图2所示的记录头中，驱动电压Vop＝18.0V，主加热脉冲宽度P₃为4.114微秒，预加热脉冲宽度P₁的变化范围为0-3.000微秒。而且可以获得如图3所示的、喷墨量Vd（ng/dot）和预热脉冲宽度P₁（微秒）间的关系。

图3是喷射量与预热脉冲的关系曲线图。在图中，Vo为P₁＝0（微秒）时的喷射量，且这一喷射量与图2所示的记录头的结构有关。在这一实施例中，如果环境温度TR＝25℃，则喷射量Vo＝18.0（毫微克/滴）。

如图3中的曲线a所示，在0至PILMT的脉冲宽度变化范围中，喷射量Vd随预热脉冲宽度P₁的增加而线性增加。在超过极限点PILMT时，该变化呈非线性，并在最大脉冲宽度PIMAX处达到饱和。

在喷射量Vd随脉冲宽度P₁变化而线性变化的范围内，即在达到脉冲宽度PILMT的范围内，通过改变脉冲宽度PI的方式，可有效地控制喷射量。在曲线a上，PILMT为1.87微秒，此时的喷射量（VLMT）为24.0（毫微克/滴）。喷射量Vd饱和时的脉冲宽度PIMA为PIMAX＝2.1（微秒），此时的喷射量VMAX＝25.5（毫微克/滴）。

当脉冲宽度大于PIMAX，喷射量Vd将小于VMAX。其原因如下。当施加具有如此大的脉冲宽度的预热脉冲时，在电热转换器上将生成小气泡（薄膜沸腾前的瞬间状态），而且要在气泡熄灭之前施加下一个主加热脉冲。这些小气泡干扰了通过主加热脉冲产生的气泡，由此而减少了喷射量。这一区域被称为气泡预生成区域，在这一区域中，用预加热脉冲控制喷射量是相当困难的。

在图3中，喷射量作为脉冲宽度在P₁＝0-PILM区域内的函数在曲线图中的直线段斜率定义为预热相关系数，该系数的表达式为

Kp＝ΔVdp/ΔP₁（毫微克/微秒·滴）

该系数Kp与温度无关，但与记录头结构、驱动条件、墨汁特性或类似参数有关。在图3中，曲线b、c是用于其它记录头的。这表明，如果记录头不同，喷射特性也是不同的。因此如果记录头不同，加热脉冲P₁的上限PILMT也是不同的。通过确定每个记录头的上限PILMT可对喷射量进行控制。下面还将对此加以说明。在这一实施例中，使用由曲线a所示的记录头和墨汁时，其Kp为3.209（毫微克/毫秒·滴）。

影响喷墨记录头喷射量的另一个因素是记录头的温度（墨的温度）。

图4表示喷射量随温度变化的关系。

如图4中曲线a所示，喷射量Vd随记录头的环境温度TR（＝记录头温度TH）的升高而线性增加。该线性段的频率定义为温度相关系数，并可表示为

KT＝ΔV_dT/ΔTH（毫微克/度·滴）

该系数与驱动条件有关，并与记录头结构和墨特性汁等有关。在图4中，曲线b、c表示其它记录头的情况。该实施例的记录头中，KT＝0.3（毫微克/度·滴）

利用图3和图4所示的关系，可以在本发明的实施例中对喷射量进行控制。

下面说明利用双脉冲的喷射量控制方法。

图5表示墨汁温度Tink（度）与墨汁粘度η（厘泊）间的关系。该关系曲线表明墨汁粘度随墨汁温度的上升而降低。因此，如果墨汁温度为Ta＜Tb，则ηa＞ηb。

图6表示当主脉冲P₃提供了气泡生成所需要的预定能量时气泡的生成情况。如图所示，当墨汁温度不同时，即当墨汁粘度不同时，气泡膨胀的界面也是不同的，对于图6（A）的情况，温度Ta较低，因而墨汁密度ηa较高。由于墨汁粘度产生的抵制膨胀气泡压力Po的阻力Ra（η）较大，因此如点划线所示的气泡膨胀界面也相对较小。对于图6（B）所示的情况，墨汁温度Tb较高，因而墨汁密度ηb较低。这样，由于墨汁粘度产生的抵制膨胀气泡压力Po的阻力Rb（η）较小，则由点划线表示的气泡膨胀界面得以扩大。在实际的记录头中，流动通路阻力在上游和下游是不同的，由此能够稳定喷射特性和再填充特性，所以气泡是不对称的。

为了增加墨汁的喷射量，增大气泡膨胀区域和气泡体积不仅需要考虑靠近加热器的墨汁温度，还要考虑远离加热器的墨汁温度。这一实施例就建立 在这一考虑之上。

图7（A）表示利用喷嘴附近利用热能的喷墨记录头剖面图，图7（B）是表示墨汁温度分布随时间变化的曲线图。在施加预热脉冲P₁之后。图7（C）表示预加热脉冲P₁与主加热脉冲P₃间的关系曲线。

如图7（B）中的实线所示，在施加脉冲能量P₁后的瞬间t₁（微秒），离加热器很近（a、b、b′）的墨汁温度较高，但离加热器稍远（c、c′）的墨汁温度急剧变低。

如一点点划线所示，在施加脉冲P₁后大约1微秒的时刻t₂（微秒），靠近加热器的墨汁（a、b、b′）温度降低，而离加热器稍远（c、c′）的墨汁较时刻t₁时的温度有所增加，离加热器更远一些（d、d′）的墨汁温度也稍有上升。

如两点点划线所示，在施加脉冲P₁后的几微秒之后且在施加主加热脉冲P₃之前的瞬间时刻t₃，靠近加热器位置（a、b、b′）上的墨汁温度进一步降低，离加热器稍远处（c、c′）的墨汁温度进一步升高，离加热器更远处（d、d′）的墨汁温度已接近于靠近加热器处的墨汁温度。

由前述可知，为了在离加热器适当远的位置上提高墨汁温度，在施加脉冲能量后需要有一定的时间周期（间隔时间P₂）。在进行热传导所产生的墨汁温度分布随时间变化的过程中，在绝热系统中的总能量保持恒定。

因为在时刻t₂时，靠近加热器位置（c、c′）处的墨汁温度不是足够高，而靠近加热器位置（a、b、b′）的温度较高，因而在时刻t₂施加主加热脉冲P₃时所产生的气泡膨胀区域比在时刻t₃施加主加热脉冲所产生的气泡膨胀区域要小。因此，墨汁喷射量不大。不难理解，间隔时间P₂应长到足以使预热脉冲P₁的能量扩展，否则，有助于气泡膨胀的相邻墨汁的温度不够高，将会导致较小的气泡膨胀。换言之，间隔时间t₂应足以使预加热脉冲P₁的能量扩展到加热器周围的气泡膨胀界面，也就是说足以在加热器周围提供预期的墨汁温度分布。由此可见，间隔时间P₂以及预热脉冲P₁的长度在喷射量控制方面是一个重要参数。

由前述可知，这一实施例的喷射控制原理是，通过可变的热脉冲P₁提供用于提高墨汁温度的可变能量，以及通过设置间隔时间将所提供的能量传递到气泡膨胀界面区域以提供所需的墨汁温度分布，然后，施加主加热脉冲P₃以喷射所需的墨汁。

换句话说，利用双脉冲的预热脉冲P₁和先于主加热脉冲P₃的间隔时间P₂，可将所提供的能量和在其之后经过的时间有效地用于为从加热器周围到气泡界面的区域提供预期的墨汁温度分布T（X、Y、Z），和为从加热器周围到其界面的区域提供墨汁粘度分布η（X、Y、Z），由此可通过控制气泡膨胀来控制喷射量。

正如将结合图9（1）、（2）、（3）详细说明的那样，为了有效地将预热脉冲P₁的能量转换为喷射能量，既使当喷墨量接近最大值，即预热脉冲P₁的长度为最大值时，间隔时间P₂的长度也应比预热脉冲P₁的宽度大得多。使用最长的预热脉冲P₁时，施加的能量也最大，靠近加热器的墨汁温度为最高。然而，除非间隔时间P₂足够长，否则气泡的膨胀并不能达到最大。

通过提高接近和靠近加热器的墨汁温度，可提高气泡膨胀速度，并可增大墨汁的蒸发量。该气泡膨胀区域的膨胀共同作用，可增加墨汁的喷射量。

图8是用于解释按照本发明的一个实施例的喷射量控制的曲线图。下面将参考这一附图说明该喷射量控制的原理。

如图8所示，喷射量控制包括以下三方面：

根据记录头的温度：

（1）TH＜TO：用温度控制方法控制喷射量

（2）TO＜TH≤TL：用分脉冲宽度调制控制喷射量

（3）TL＜TH＜TC：不控制（PI＝O）。

在此，当TH≥TC时，将超过喷墨记录头的气泡生成极限。

不难理解，当记录头温度TH不高于相对较低的温度TO（比如说，25℃）时，可用前述方法由记录头温度控制其喷射量，而当TH相对较高，比如说高于温度TO时，可用前面结合图3所描述的改变预加热脉冲的脉冲宽度的方法，控制其喷射量。

根据记录头温度来改变喷射量控制模式的原因在于，在温度相对较低的区域内，为气泡生成而供给墨汁的热量有时是不稳定的，所以由于墨汁粘度而导致墨汁喷射不稳定，因而使得用脉冲宽度调制 方法控制喷射量变得相当困难。因此，当记录头温度较低时，可用温度控制方式将记录头温度控制到预定温度（TO），以提供恒定的墨汁喷射量。当记录头温度足够高时，可调制预加热脉冲以控制墨汁的喷射量。

温度TO是温度控制记录头的目标温度。当记录头温度为TO时，可在该实施例的喷射量控制中获得目标喷射量Vdo（比如说，30毫微克/滴）。考虑到图4所示温度与喷射量之间的关系曲线，图8中所示喷射量达到极限的温度TL，可在相应于图3所示控制极限喷射量VLMT的温度下进行选择。

上面例举的模式（1）相应于图8中的温度控制区域，并主要在低温环境下进行以维持预定的喷射量，通过温度控制将记录的温度（墨汁的温度）控制到目标温度TO。这样，便可以在TH＝TO的时刻提供喷射量Vdo。

在这一实施例中，为了减少温度控制的有关问题（墨汁粘度增加，因墨汁中水分蒸发而产生的墨汁固化和温度控制波动），取TO＝25℃。比如说，在常规的环境条件下，室温可保持为20-25℃。如果记录头温度保持为这一温度，则上述各问题可以容易地获得解决。选择预加热脉冲的脉冲宽度P₁为PILMT，以便在t₁＝25℃时能提供出最大喷射量VLMT。如下面将说明的图9所示，在这一实施例的控制模式（1）中，P₁＝1.87（微秒），P₂＝2.618（微秒），P₃＝4.114（微秒）。它们相应于图10中表格中的1。

上面例举的控制模式（2）相应于图8中的脉冲宽度调制区域。在这一区域中，记录头温度相对较高，即由于进行喷射操作或环境温度上升而导致的自身温度升高，而使记录头的温度不低于TO（例如26℃-44℃）。用温度传感器检测温度，并根据图10所示的表格，改变预热脉冲宽度P1。图9表示相应于图10的表格中各数字表示的脉冲宽度。图11是该脉冲宽度调制的连续操作流程图。对于该实施例的记录头，脉冲宽度P1的上限PILMT取图9中标号1所示的值，即图10中表格号1所示的值OA（Hex）。如下面所述，可由表格中的位置信息设定该上限。

下面参考图11说明利用图8所示的脉冲宽度调制来实施喷射量控制方式。例如可响应每20毫秒一次的间隔开始进行图11所示的顺序操作。在步骤S401，检测记录头的温度。在步骤S402，获得在步骤S401检测出的前三次的记录头温度的平均温度，以消除因进入温度传感器的热通量变化和/或电子噪音所产生的检测误差。在步骤S403，将平均温度Tm与前一平均温度Tm-1进行比较，以获得其差值T＝Tm-（Tm-1）。然后判断这一温度差值T是否小于预定温度级宽度ΔT，即这一差值T是否小于一个温度范围，在该范围内即使脉冲宽度P1以单位脉冲宽度（0.187微秒）变化也不会改变其喷射量，单位脉冲宽度对应于与表10中各数字相应的位置处的脉冲宽度变化（±ΔT对应于图10中的±1℃（2℃）的温度范围）。如果是，则在步骤S405中维持脉冲宽度P1。如果差值T大于+ΔT，则转入程序步骤S406，将图0所示表格中的数字提高一档，以便将脉冲宽度P1降低一档以减小其喷射量。如果差值小于-ΔT，则转入程序步骤S404，将图0所示表格中的数字后退一档，以便将脉冲宽度P₁增加一档以增加其喷射量。以这种方式进行控制以维持稳定的喷墨量Vdo。脉冲宽度P1随温度变化而改变一个单位脉冲宽度的理由是，这样可以消除因例如由于传感器提供错误的温度检测而导致的错误的反馈操作，从而能避免图象密度的跳动。在这一实施例中，将记录头温度设置为右、左（2）温度传感器输出信号的平均值。

考虑到因传感器噪音或类似因素导致的错误的温度检测，可以取四次检测的平均值作为检测温度，以实现平稳的反馈控制。而且，要减小由控制所产生的密度变化，以防止或抑制在连续打印中因密度变化而导致的连接色带的产生。

采用上述控制，由图10中表格控制的温度范围相对于目标喷射量Vdo而言是±ΔV。该喷射量的变化如图8中的箭头a所示。

如果喷射量变化处于这一范围之内，则既使在100%的连续打印中，也可以将一次打印中产生的密度变化抑制到±Δ0.2，因此，既使是在连续打印系统中，图象密度的非均匀性或连接色带现象也是不明显的。如果增加获取平均值数据的数量，由可降低噪音影响，并使变化更加平缓，然而在实时控制时，检测精度可能降低，从而妨碍正确控制。如果降低该数量，噪音影响将变得很明显，并发生 急剧变化。但是在实时控制时，只要提高检测精度，就可以进行准确的控制。

控制模式（3）相应于图8所示的非控制区域。这一区域通常处于记录头的正常打印区域之外，因而它不常被使用。但是，例如当记录头连续进行100%的连续打印操作时，其温度就可能落入该区域。对于这种情况，仅提供用于打印的主加热脉冲（单个脉冲）（P₁＝0），以减小自身温度的升高。温度TC是记录头可适应的范围极限。

在这一实施例中，使用图10所示的表格，进行图11所示的顺序操作，可在记录头温度达到TH＝46℃之前进行控制，并可相对于中心喷射量Vdo＝30（毫微克/滴）将喷射量控制在ΔV＝±0.3（毫微克/滴）的范围内。

图12表示适应于前述实施例中的记录头的加热器板。在该加热器板上设置有温度传感器、温度控制加热器和喷射加热器。

在图12所示的加热器板的顶视图中，温度传感器20A和20B设置在硅基板9上的喷射加热器排1的右侧和左侧。设置在加热器板右侧和左侧的喷射加热器1、温度传感器20A和20B以及温度控制加热器30A、30B，均通过半导体生产工艺进行制版及成型。在这一实施例中，检测到的温度值是温传感器20A和20B的输出信号平均值。

图13表示按照本发明的实施例装有喷射量控制系统的喷墨记录设备。该打印机是全色连续型打印机，它适用于以可拆卸方式安装的黑色（BK）、深蓝色（C）、绛红色（M）、黄色（M）的记录头。用于该打印机的每一个记录头的操作性能为：分辨率400dpi、驱动频率4千赫和设有128个喷射出口。

在图13中，设有四个分别用于黄、绛红、深蓝和黑色墨汁材料的记录头墨盒C，每一个墨盒包括一个记录头和向该记录头提供墨汁的储墨器。每个记录头墨盒C都以可拆卸方式通过未示出的机构装在打印机滑架上。滑架2可以沿导向轴11滑动，并与由未示出的主扫描电机驱动的驱动带52的一部分相连。因此，记录头墨盒C可以沿导向轴11进行扫描移动。供纸滚筒15、16和17、18分别设在扫描记录头墨盒C记录区域的后侧和前侧，并基本上与导向轴11相平行。供纸滚筒15、16和17、18由付扫描记录电机驱动以输送记录材料P。记录材料P面向记录头墨盒C喷射侧的表面以提供记录表面。

图14表示用于全色喷射操作的四种颜色的打印时间关系。将分别用于不同颜色的记录头墨盒按预定间隔设在滑架上，而在滑架的移动过程中进行记录操作。因此，各记录头打印操作需在不同时刻进行，以补偿各记录头之间的间隔。

在面对墨盒C可移动区域的一部分设置恢复系统单元。该恢复单元包括相对于具有记录头的各墨盒C而设置的盖状元件30。它可以与滑架2一起平滑地向右或向左移动，并可以垂直移动。当滑架2处于零位置时，盖状元件与记录头相接触以覆盖记录头。恢复元件还包括由第一和第二叶片401、402构成的擦试元件和由墨汁吸收材料构成的叶片清洁器403，以清洁第一叶片401。

恢复单元还包括一个借助于盖状元件300从记录头喷射出口和其附近吸抽墨汁或似物的泵单元500。

图15是喷墨记录设备的控制系统方框图。

控制系统包括作为主控制装置的控制器800，该控制器包括用于执行图8所示的顺序操作的微机形式的中央处理机CPU801，用于存储完成顺序操作程序、图10所示表格、加热脉冲的电位幅度、脉冲宽度和其它固定数据等程序的只读存储器ROM803，具有用于处理图象数据的区域暂存区的随机存取存储器RAM805。参考标号810是作为图象数据源的主机设备（例如，图象读出器）。通过接口（I/F）812在控制器之间传输图象数据、指令信号、状态信号或类似信号。

参考标号820表示由主开关822、用于指令复制或记录操作开始的复制开关824、用于指令执行大尺寸恢复操作的大尺寸恢复开关826构成的一组开关。这些开关由操作者操作。参考标号830是一组传感器，它包括用于检测滑架2零位置、它的起始位置或类似位置的传感器832、用于检测包括活门开关530的泵位置的传感器834、用于检测设备状态的其它传感器。

记录头驱动器840根据记录数据或类似数据驱动记录头的电热转换器（加热器）（示出的驱动器仅是单色驱动器）。记录头驱动器的一部分用于驱动温度加热器30A、30B。由温度传感器20A、20B检测出的温度信号送入控制器800。主扫描电 机850沿主扫描记录方向（图10中的右-左方向）移动滑架2。电机850由驱动器852驱动。副扫描电机860用于沿副扫描方向输送记录材料。

下面说明适用于图13和图15的记录头。

图16表示能够以可拆卸方式安装在图13所示喷墨记录设备的滑架上的记录头墨盒的一个例子。在这一实施例中，墨盒包括整体储墨单元IT和记录头单元IJU。它们之间以可拆卸方式安装。导线连接器102用于接收驱动记录头的喷墨器101的信号或类似信号，并用于输出墨汁保持量检测信号。该连接器与记录头单元IJU和墨汁容器单元IT呈直线设置。这样，当以下述方式将墨盒安装在滑架上时，可以降低其高度H，因而可以减小墨盒的厚度。正如图13所示，当各墨盒并列设置时，还可以减少滑架的尺寸。

利用墨汁容器单元IT上的夹卡件201，可以将记录头墨盒以喷射口101朝下的方式安装。夹卡件201与下面将要说明的滑架上的一个平台相啮合。当安装记录头时，滑架上的一个或几个销钉将与记录头单元IJU上的销钉啮合部分103相啮合，以将记录头单元IJU正确定位。

该实施例中的记录头墨盒，在其墨汁喷射侧101设置有用于擦试喷墨侧101以将它清洁的吸收材料104。在基本位于墨汁容器单元200的中间处形成空气通孔203，用以根据墨汁消耗量导入空气。

使用图13或图15所示的装置时，利用上述PWM控制可以打印出各种打印图案，而且已经证实连续型打印机所特有的扫描记录线中的密度变化已得到抑制，在一页纸上或几页纸间的图象密度变化也能得到抑制。特别需要指出的是，它可以消除由环境温度变化所导致的喷射量变化。当按图17A所示进行预加热脉冲宽度调制操作时，尽管因环境或连续打印而产生了温度变化，但其色调强度再现性（灰度系数曲线）仍保持不变。因此，由深蓝色、绛红色、黄色和黑色所形成的色调平衡是稳定的，可以产生保持恒定色彩再现性的全色图象。

图17B表示未预加热脉冲宽度调制的情况。正如图中所示，其再现性随温度变化而变化。

在图17中，密度数据0-255相应于17级色调数据的1-16。

在该实施例中，可由脉冲宽度调制控制的喷射量范围，对应于实际打印操作时经常使用的温度范围，而且在低温区，由加热器控制温度，而在高温区，使用单个脉冲以减小温度的上升。这样可以在较宽的环境温度变化范围内使喷射量保持稳定，和使图象密度保持稳定。

下面将结合上述PWM控制说明永久性记录头的单色连续打印机（仅举黑色）。

该记录头的性能指标为：分辨率360dpi，驱动频率3千赫，设有64个喷射出口。在这种情况下，仅使用一个温度传感器，为简单起见，其喷射量控制方法中不包括温度控制。对于这种脉冲宽度调制顺序操作而言，是在一次扫描中检测平均温度，并改变每一扫描行的脉冲宽度P1。

由于打印机为黑色单色打印机，所以尽管它很简单，也可以抑制各行间连接色带的产生，或各行中图象密度差异的产生，因此，这种简单操作仍然是很有效的。

下面说明一种可满足高速打印的永久型全行多喷嘴记录头。这也是一个与PWM控制结合使用的单色打印机。

记录头性能参数为：分辨率为200dpi，驱动频率2千赫。设置1600个喷射出口。喷射出口每16个为一组段，共形成100个组段。按驱动系统的需要在每一组段喷射出口设置相应的温度传感器。用由每一组段喷射出口的温度传感器获得的温度信号来控制该组段的脉冲宽度调制，而与其它组段的控制无关。这样，既使因全行记录头所特有的喷射出口和非喷射出口存在而导致记录头的温度非均匀性分布，也可以控制每一相互独立组段的喷射出口的喷射量，因而可以进行高质量和高速度的打印，不会出现图象密度不均匀性现象。

下面将说明利用该实施例的PWM控制减少记录头因打印操作所产生的自身温度上升的效果。

图18表示由于打印操作所产生的记录头自身温度上升TUP与预加热脉冲宽度P1间的关系。打印效率以25%的增长率从75%增加到100%。自身温度上升的值PUT为一行接一行打印时的值。不难理解，记录头因打印操作而引起的自身温度上升，将随预加热脉冲宽度P1的增大而升高，并将随着打印效率（在单位时间里的喷嘴数目或喷射数量）的增加而升高。由此不难理解，当打印效 率提高时，预热脉冲宽度P1应适当地缩短以抑制自身温度的上升。从记录头温度随打印效率和打印时间的增加而升高的观点出发，本发明的该实施例是检测靠近记录头喷射加热器的记录头温度，并根据检测出的温度，来控制预加热脉冲宽度。以这种方式进行PWM控制，可有效地抑制自身温度上升。

图19表示记录头温度随各种打印效率依次为25%（1）、50%（2）、75%（3）、100%（4）的打印周期变化而变化的曲线图。在图19中，a表示固定脉冲宽度模式的情况，b表示用PWM控制方法将预热脉冲宽度P1变为相应于记录头温度的合适宽度时的情况。由图中不难看出，PWM控制可以有效地减少记录头自身温度上升，在高效率打印期间或在高温条件下更是如此。

更准确地说就是，当按图18所示的打印效率进行打印操作时，其预热脉冲宽度P1将通过PWM控制方式根据由该记录操作所产生的自身温度上升情况，沿图8中a所示的方向减小，由此减小供给每单位打印符的热能，从而可以减少因打印所产生的自身温度上升。

下面说明使用永久性记录头特别是使用自身温度上升控制的彩色打印机。

在该实施例中，脉冲变化表并不象第一实施例中图10所示的那样按恒定的温度范围划分，而是该脉冲转换随着记录头温度的上升变得更快。当记录头的温度较低时，单位温度级为±ΔT，即图7中预加热表格中的温度宽度较大，而随着记录头的温度的升高，该宽度级±ΔT减小。这样可以进一步有效地减少在高温条件下因打印所产生的自身温度上升。

该控制可以在图8所示的PWM区域中，记录头温度TH为26.0℃-44.0℃的范围内进行。这里，因打印操作和环境温度变化所产生的自身温度上升，被称为记录头温度加以检测，并在该温度检测的基础上，按图20所示的表格以温度宽度级或增长率为±ΔT＝4℃-1℃改变预热脉冲宽度P1。

它的顺序操作与图11所示相同。

由于记录头的特性，在低温条件（从室温到40℃左右）下很少发生问题。但由于诸如气泡生成的不稳定性和再填充频率的降低等热问题，使得记录头在高温条件下变得对温度敏感，对于加热型喷墨记录设备更是如此。因此，应尽可能避免在高温状态下进行操作。由此可知，应进行控制以避免进入高温侧。

利用图20所示的控制表格，预热脉冲宽度P1随着记录头温度的上升变化得更快，因而在高温侧，可以更多地抑制因打印所产生的自身温度上升。这正如图21所示，在该图中，曲线a是使用本发明时的自身温度上升曲线，曲线b是用于改变预加热脉冲宽度P1的温度宽度为常数时的自身温度上升曲线。

由图中不难看出，当记录头温度较低时（低于40℃），因打印操作产生的自身温度上升较大，但在交叉点C处，这一趋势发生反转，当记录头温度进一步升高时（不低于40℃），较快地进行预热脉冲宽度P1变化以抑制自身温度上升。

在该实施例中，温度宽度是按图10所示发生变化的，但该变化的程度可以根据操作条件进行选择。

下面描述与该自身温度上升抑制控制相结合的单色打印机。

该实施例中的打印机，适合于可更换型记录头。对这种情况，需要在每次更换记录头时，将喷射量控制（控制温度宽度/或控制脉冲宽度）设在合适的喷射量状态。在该实施例中，打印机是单色的，因此允许比较粗的喷射量控制，使预热脉冲宽度P1的减小速率随温度的升高而降低，从而抑制记录头的自身温度上升。

由图22所示的控制表格可以看出，通过脉冲变换而形成的预热脉冲宽度P1的变化量随记录头温度的升高而增大，因而可以进一步抑制因打印而产生的自身温度升高，这类似于图21所示的变化趋势。

由上可知，按照本发明，当记录头的热发生元件也由例如多个脉冲激励时，第一脉冲的脉冲能量通过例如根据记录头温度进行的脉冲宽度调制发生变化，这样可以控制墨汁的喷射量，并可抑制记录头的温度上升。

其结果是，使供给热发生元件的能量降到最小值以减小因打印操作所产生的记录头的自身温度上升，并可以控制喷墨量。由此可以避免图象密度变化，并可稳定色彩平衡。

本发明的该实施例可以有效地消除或抑制在打 印操作期间由于喷射量的变化而引起的喷墨特性变化，和由于记录头自身温度上升所导致的墨汁温度变化、喷射方向改变、喷射失败、再充填频率降低或由于记录头自身温度上升所导致的记录头结构变化产生的控制特性变化等不利因素。

第二个优点是，由于记录头的温度降低，记录头的使用寿命可以大大延长。

下面说明记录头温度检测装置。它可以是直接检测记录头温度的形式。可以是接触式的或非接触式的。它最好与具有记录头热发生元件的基板形成为一体。作为间接温度检测装置，它应根据控制装置（CPU、电容器或类似元件）的温度等，预测出有关记录头驱动的温度。这种预测型传感器在减小温度检测波动方面是有效的，并可以在打印机主体上设置同样的温度传感器，以实现平稳的控制。

对用于驱动信号的波形选择（改变或变形）可以采用下述方式。对于其基本波形可如图9所示。该波形的选择、变形和改变可按下述方式进行，按照温度改变其脉冲宽度（供给周期）的前面部分P1，按照温度改变其截止周期P2，在一个预定的驱动信号或类似信号的周期ia中改变其前导部分P1和截止时间部分P2的比例。

在本发明的该实施例中，最好使用恒定的主驱动脉冲P₃，并在零和预定周期内改变前导部分P1。但是，本发明还包括改变主驱动脉冲P₃。

如前所述，在截止周期P₂中电压最好为零。但是在静止周期P₂内，也可施加低于P1和P3时刻的电压的预定电压。可以通过转换波形使脉冲P1和P3以呈正弦波形的形式供给电压。

对于电子回路，可以为前导脉冲发生器和主驱动脉冲发生器的组合体。在一种变型回路中，可以选择恒定脉冲发生器的一部分输出信号作为向热发生元件或电热转换器提供的选择脉冲。在另一种变型回路中，可以选择和设计前导脉冲P₁和主驱动脉冲P₃的供给时间，并将选定或设计的脉冲供给电热转换器。其它变形可由本领域技术人员适当选择。

驱动信号是指根据指令在电热转换器中导致气泡生成的信号整体。当驱动信号包括多个脉冲量时，前导脉冲被称为“主脉冲”。前导脉冲可包括多个脉冲。当有多个前导脉冲时，驱动信号可称为是多级驱动信号。当使用多个前导脉冲时，静止时间是指最后一个前导脉冲与主脉冲之间的间隔。

实施例2

在该实施例中，将对记录头生产过程中产生的各记录头喷射量的变化进行修正。

图23、24、25是按照本发明一个实施例的喷墨记录设备的主控制流程图。首先参照流程图说明主控制方式。当主开关起动时，设备进行步骤S1的初始检查操作。在初始检查操作中，应检查ROM和RAM，以确保程序和数据适合于正确操作。在步骤S2，读取温度传感器回路的修正值。然后在步骤S3，进行初始夹卡的检测操作。在该实施例中，既使前门是闭合的，也要在步骤S3进行初始夹卡检测操作。在步骤S4用在下一步骤读取记录头信息所需的项目对设备进行检测。在步骤S5从记录头的ROM中读取数据。在步骤S6设置初始数据。

在步骤S7，开始进行初始温度为20℃的温度控制，在步骤S8对主开关接通时是否需要进行恢复操作进行识别（1）（识别是否需要进行吸抽恢复操作）。

图26表示初始温度为20℃的温度控制流程图。在这一流程图中，在步骤S2001，将30秒置入时间计数器。随后，如果温度高于20℃，则由步骤S2002完成这一流程的操作。如果温度低于20℃则在步骤S2003起动记录头的加热器。在步骤S2004识别30秒计时是否已经结束。如果是，由则步骤S2005结束这一起动;如果不是，则将操作返回步骤S2002。

下面将说明记录等待状态的顺序操作。

下面说明准备状态时的顺序操作。在步骤S9进行20℃温度控制。在步骤S10进行备用无效喷射操作。在步骤S11，检测出现的纸张。如果无纸，则操作转入步骤S21，识别清洁钮是否已经按下。如果是，则由步骤S13进行清洁操作。在步骤S14如果RHS钮已经被按下，则由步骤S15置入RHS模式标记。这里，“RHS”表示用于修正密度非均匀性着色过程的记录头。由读取器读出打印图案的密度非均匀性，并修正该非均匀性。

如果在步骤S16由人工供纸，则在步骤S17置入人工供纸标志，其操作转入步骤S22（复制开始序列）。如果在步骤S18启动OHP按钮，则在步骤S19置入OHP模式标志）。如果相反，则在 步骤S20清除OHP模式标志。如果在步骤S21按下复制按钮，则操作转入复制开始序列（步骤S22）。如果未将复制按钮按下，则操作返回至步骤S9。如果在步骤S13判断清洁操作已经完成，则操作返回到步骤S9。

下面说明复制序列的操作。在步骤S22驱动风扇以抑制内部温度的上升。在步骤S23，开始25℃温度控制。在步骤S24，判断是否已提供纸张。如果没有，则在步骤S25进行无效喷射操作（1）（N＝100）。然后将操作转入步骤S29。其中，N为无效喷射量。在步骤S26，判断是否需要进行恢复操作（2）（判断在供纸前是否需要进行吸抽恢复操作）。然后，在步骤S27供纸。在步骤S28检测纸的宽度和材质。在步骤S29判断是否需要移动图象。如果是，则由步骤S30进行副扫描移动（移动纸张）。如果图象不需要移动，则操作转入步骤S31，在该步骤检测记录头温度是否不低于25℃。如果是，则判断是否有进行恢复操作（3）的必要性（根据非覆盖周期墨汁汽化量进行恢复操作），并由步骤S33进行一行记录操作。然后由S34判断是否进行恢复操作（6）（根据擦试时间判断是否进行恢复操作），并由步骤S35供给纸张。

在步骤S36，判断记录操作是否结束。如果是，则将指示打印数量的数据等写入ROM，并将操作转入步骤S37。如果不是，则操作转入步骤S31。在步骤S37，判断设备是否应转换到准备状态。如果是，操作转入步骤S38。

步骤S38之后的操作是作为纸张排出操作的程序，判断一张纸打印完之后进行恢复操作（4）的必要性（在打印后除去气泡，除去腔室中的气泡，对不允许的高温状态进行冷却，恢复）。在步骤S38，判断是否需进行排出纸张的操作。如果不是，则由步骤S39、S40、S41将温度降低到45℃或更低，如果在两分钟内温度降低量不足，则通过步骤S42停止激励。当温度降低到45℃或更低时，由步骤S50进行擦试操作，并由步骤S43进行无效喷射操作（N＝50）。在步骤S48，覆盖住喷射出口。如果需要进行纸张排出操作，则由步骤S44将纸排出。在步骤S45，判断是否指示继续打印。如果是，则由步骤识别进行恢复操作（4）的必要性，并使操作返回步骤S24。如果不是，则由步骤S46进行恢复操作（4）。在识别之后，与不需排出纸张的情况相类似，在步骤S48覆盖喷射出口。在步骤S49关闭风扇。然后，操作返回步骤S9，复制操作结束。

图26B、26C是用于20℃、25℃温度控制的顺序操作流程图。在步骤S2101判断记录头温度是否高于或低于20℃。如果高于，则在步骤S2102使记录头加热器去掉激励，如果低于20℃，则由步骤S2103激励该加热器，并结束20℃温度控制流程。25℃温度控制流程操作包括的步骤S2104-S2106与20℃温度控制流程操作中的步骤S2101-S2103相同。所以省略详细介绍。

图27是上述步骤S3的初始夹卡检测的详细流程图。该流程在主开关启动后立即执行以检测夹卡状态。在步骤S201-S204，分别由供纸传感器、排纸传感器、升纸方向传感器和纸张宽度传感器检测记录纸或类似物是否出现在供纸通路中或靠近滑架。如果，则检测夹卡情况以产生警报信号，如果不是，则使操作返回到主流程。

图28是上述步骤S5中记录头信息读出流程的详细流程图。在步骤S301，读取特定记录头的序号，在步骤S302，判断读取的序号是否为FFFFH。如果是序号FFFFH，则由步骤S304识别缺少的记录头。如果序号不是FFFFH，则由步骤S303读取记录头彩色信息。在步骤S305，根据读出的彩色信息，判断记录头是否位于某一种颜色所确定的正确位置上。如果记录头位于正确位置，则操作转入步骤S306;如果位于错误位置，则操作转入步骤S307。

在步骤S306，其余的记录头信息，例如打印脉冲宽度、温度传感器修正、打印数量、擦试操作数等以及数据被存储。在步骤S308根据记录头的序号判断已安装的记录头是否是新的。记录头的序号始终存储在后备RAM中，因而它可以与新数据进行比较。如果两个序号不同，则可判定为新记录头，如果相同，则认为记录头没有更换。在该实施例中，上述判断是对黑色、深蓝色、绛红色和黄色中的每一种颜色进行的。如果记录头不是新的，则记录头信号读取程序结束。如果记录头是新的，则步骤S309将诸如序号、颜色信息、打印脉冲宽度、PWM点数目、温度传感器修正项、打印数量、擦拭操作数等记录头信息存入设备的存储器 中。另外，将指示安装了新记录头的标志（或数据）存入存储器。在步骤S310读出记录头的HS数据（深浅度信息），在步骤S311，利用设备的时钟将新记录头开始使用的时间写入非易失存储器，并结束记录头信息读取程序。

下面说明作为记录头信息存储装置的ROM的使用方法。

在本发明的设备中，使用的是可更换记录头（墨盒型）。因此它有助于使用者随时更换记录头。由于记录头是成批生产的，各记录头会因不可避免的生产误差或偏差而有所不同。因此，为了稳定地提供高质量图象，就需要对该偏差进行修正。

就在驱动条件下修正该偏差的方法而言，可将存储在各ROM中的驱动条件写入，并以此为基础进行修正，或是控制因记录头喷射出口尺寸分布所产生的一个记录头中喷射量的变化和总密度的非均匀性。这称作记录头深浅度调制（HS）。

如果不对各记录头进行该修正，就不能确保完成特别是喷射速度、喷射方向（打印点的精度）、喷射量（图象密度）的稳定性（再填充频率、非均匀性、湿润状态）的控制。这使得难以提供稳定的高质量图象，并在打印时导致喷射失败，或是由于墨滴位置的偏离而产生明显的图象干扰。

特别是对于全色图象的情况，图象是由四个记录头，即深蓝色记录头、绛红色记录头、黄色记录头和黑色记录头共同形成的，如果一个记录头的喷射量或控制特性与其它记录头不同，图象质量就会严重下降。其中，喷射量的变化将导致整个色彩平衡的失调，因而使色彩和颜色再现性变坏（色差增大），进而降低了图象质量的等级。而对于黑色、红色、蓝色或绿色等其它颜色的单色图象，则会使图象密度发生变化。控制特性的变化改变了中间色调图象的再现性。考虑到上述情况，该实施例对喷射参数进行了修正。

在该实施例中，用第一实施例所述的分脉冲宽度调制驱动方法实现记录头驱动。记录头结构与用于第一实施例的记录头相同。该实施例的记录头设有存储各记录头参数的ROM（EEPROM）。该信息由打印机主体组件读取，以补偿各记录头的偏差。

下面说明用于修正各记录头喷射参数变化以提供高质量和精确图象的方法。如前所述，当启动已装有记录头的主体组件的主开关时，在记录头生产过程中存储在ROM中的信息（ROM信息）由打印机主体组件读出。更准确地说，是写入诸如记录头ID数目、颜色信息、TAI（记录头相应于打印脉冲宽度的驱动条件表格指示）、TA₃（脉冲宽度调制表格指示）、温度感应校正程度、打印数量、擦试操作数等。按照读取的表格指示TA₁，在以后将描述的分脉冲宽度调制驱动控制中，主体组件确定了主加热脉冲宽度P3。详细的描述见以下各段。

（1）TA1的确定：

在记录头制造过程中，每个记录头的喷射性能是在通常的驱动条件下，即，记录头温度TH为25℃，驱动电压VOP为18.0V，脉冲宽度P1为1.87微秒且脉冲宽度P3为4.114微秒的条件下测定的。随后对每个记录头确定其最佳驱动条件，并将该驱动条件写入记录头的只读存储器（ROM）中。

（2）驱动条件设置：

主体组件允许在分脉冲宽度驱动过程中，在该主体组件中设置预热脉冲宽度P1，间隔时间宽度P2和主加热脉冲宽度P3，如图1所示，预热脉冲的上升时间被设置为T1，T2和T3，且在本实施例中，在体组件上确定的T3为8.602微秒。依据记录头读出的指示为基础确定的脉冲宽度T2和TA1（例如4.488微秒），脉冲宽度P3确定为例如P3＝T3-T2＝4.114微秒。

图29表示表格指示TA1和在指示TA1的基础上确定的主加热脉冲宽度P3之间的关系。

通过脉宽调制（PWM）校正：

该过程被描述为一种方法即利用PWM控制方法校正单个记录头的喷射量的变化以形成正确的图象。PWM控制条件是做为记录头ROM信号的一部分，当启动主体组件的主开关时，通过主体组件，与ID数目、颜色、驱动条件和HS数据一起读出。

在本实施例中，表格指示TA3作为PWM控制的控制条件。如以后将描述的那样，数字TA3被表示为相应记录头喷射量（VDM）的数字。按照读数TA3，主体组元件确定的PWM控制中的加热脉冲宽度的上限。该描述参照PWM校正。

（1）表格指示TA3的确定：

在记录头的制造过程中，每个记录头的喷射量是在通常的驱动条件下，即，记录头温度TH为25.0℃，驱动电压VOP为18.0V，脉冲宽度P1为1.87微秒和脉冲宽度P3为4.114微秒的条件下检测的。测出的量为VDM。随后，确定与参考喷射量VDO＝30.0（毫微克/滴）之间的差（ΔV＝VDO-VDM）。根据ΔV，确定（如图30所示）ΔV与表格指示TA3之间的关系。由此可见，依据喷射量，可确定记录头的排列，并在ROM中贮存每个记录头的数据TA3。

因为喷射量是通过改变预热脉冲宽度P1校正的，当利用ΔV制表时，希望ΔV等于ΔVP，ΔVP在一个表格中是预热脉冲宽度P1的变化量，P1可通过将要描述的分脉冲宽度调制驱动方法控制。

（2）表格指示的读出：

如在段落（1）中描述的那样，影响ROM中信息的记录头安装在墨汁喷射记录设备的主体组件中。随着主开关的启动，按照图22所示的顺序操作，记录头ROM中贮存的信息被存入主体组件的SRAM中。

（3）PWM控制表格的确定：

1.在记录头高喷射量的情况下（例如VDM＝31.2（毫微克/滴）），在环境温度（记录头温度）为25.0℃时，应使预热脉冲的脉冲宽度P1短于标准驱动条件（P1＝1.867微秒）（例如，P1＝1.496微秒）以减少喷射量，使喷射量接近于标准喷射量VDO＝30.0（毫微克/滴）。

2.在记录头低喷射量的情况下（例如，VDM＝28.8（毫微克/滴），在环境温度（记录头温度）为25.0℃时，使预热脉冲的脉冲宽度P1长于标准驱动条件（P1＝1.867微秒）（例如，P1＝2.244微秒）以增加喷射量，使喷射量接近于标准喷射量VDO。

3.如图30所示，在上述操作中，表格指示TA3与预热脉冲宽度P1之间的关系是根据每个记录头的喷射量确定的，从而总能供给标准的喷射量VDO。

4.在该方法中，主体组件可具有用于标准喷射量VDO（30.0毫微克/滴）的16个PWM表格。因此，通过图21所示一个指示的喷射量增量为0.6毫微克/滴，全部喷射量理论上的可校正范围是±4.8毫微克/滴。然而实际上，为了有效利用上述喷射量控制方法，喷射量的校正量的变化范围最好为±1.8毫微克/滴。

这是因为，如图3所示，如果预热脉冲宽度P1太大，就会产生预生气泡，如果预热脉冲宽度P1太小，PWM喷射量控制的温度可控范围就会太小。

在本实施例中，从好的图象密度设计和色彩再现范围的观点来看，改变脉冲宽度需要五步骤。通常，从足够的墨汁喷射量和防止白色带的产生及其它图象质量问题的角度来看，只有让记录头提供标准的喷射量：VDO＝30.0±2.0（毫微克/滴）。利用校正方法，记录头供给VDO′＝30.0±3.8（毫微克/滴）是合适的。如前面所述，主体组件读出ROM信息作为PWM控制表格指示TA3，且设置响应该信息的主体组件驱动条件，以便能校正各个记录头的喷射量的变化。由此，使用可拆卸安装记录头的主体组件能够不困难地稳定彩色图象的质量。此外，还可增加记录头制造的成品率，并因此降低墨盒的总造价。

如图31所示，预热脉冲宽度P1可在对应记录头温度TH的适当范围内加以改变。或按照图11所示的顺序操作完成该变化。

图31A表示了脉冲宽度P1的参考值为OA，且预热脉冲宽度P1每2.0℃改变一级（1H）的情况。图31B和31C表示了参考值分别为OB和09的情况。参考值可以贮存在记录头的ROM中，并可由主体组件读出以产生一个表格或多个表格。而不同参考值的表格被贮存在主体组件中，且其中合适的一个按照ROM信息被选择出来。

图32A表示了按照本实施例的墨汁喷射墨盒的外观。图32B表示了图32A的墨盒的印刷电路板85，在图32B中，给出了一个印刷线路板基851，铝热辐射板852，包括热发生元件和二极管模片的加热板853，一个EEPROM（非易变性存储器）预先贮存密度非均匀信息或类似信息，用于与主体组件电连接的接触电极855。为简单起见省略了设在一条直线上的喷射出口。

为了贮存针对每个记录头的图象非均匀信息或类似信息，EEPROM854设置在墨汁喷射记录头86的打印基板851上，86还包括热能发生元件和驱动控制器。由此，当记录头86装在主体组件上 时，主体组件从记录头86中读出关于记录头的参数，和密度非均匀性等信息，且主体组件按照读出信息完成预控制以提高记录性能。因此，可确保高图象质量。

图33A和33B表示了图32中印刷线路板基851上的电路的主要部分。将由一点点划线确定的框架内的元件设在加热板853上。加热板853具有NXM（在本例中为16×8）的矩阵结构，每个点都具有用于防止意外电流通过的系列连接的热发生器和二极管856。热发生元件857是以用于每一组的时间均分的方法驱动的。对供给驱动能的控制是通过控制施加于分段侧的脉冲宽度（T）来实现的。

图33B表示图32B的EEPROM854的一个例子。它贮存了与强度非均匀性或类似特性有关的信息。该信息通过相应于来自主体组件的一个指令信号（地址信号）D1的串行联系来提供。

用于各于记录头的信息贮存在ROM中，且对各个记录头的喷射性能的变化进行校正。所需要的是用于向主体组件传递信息的装置。

图35A和35B表示按照另一个实施的记录头。这些记录头中，代替与传给主体组件的信息有关的ROM，在记录头的集成电路块上形成了多个凹坑或凸起。通过凸起或凹坑的结合给出信息。在图35A中，信息为凸起的结合的形式，在图35B中，信息为凹坑的结合的形式。在这些例子当中可以低费用和简单结构传输信息。当记录头安装在主体组件上时，主体组件机械地，电地或光学地读出由凹坑成凸起代表的，与表格指示或表格或类似物有关的信息，并且改变控制参数，相应地在这种打印中，记录头是可更换的，理想的情况是每当更换记录头时设置最佳控制参数。提供信息的方法并不限于图35A或35B所示的这些，如果要完成相同的功能，也可采用部分切割或类似方法传递信息。

如图3和4所示，由于制造的公差，各个记录头具有不同的参数。在记录头温度（TH）为恒定的条件下，预热脉冲宽度P1与喷射量VD之间的关系如图3中曲线b（或c）所示，即，低于脉冲宽度的PILMT时，斜率较大（较小），且增值是线性的;超过PILMT时，由主加热脉冲P3产生的气泡被预发生气泡所干扰;超过PIMAXb（PIMAXc）时，喷射量减小。在预热脉冲宽度P1为恒定的条件下，记录头温度TH和喷射量VD之间的关系如图4曲线b（或c）所示，即，相对于记录头温度TH的增加，其关系为大斜率线性增长。线性区域的系数如下：

预热脉冲与喷射量的相关系数：

KP＝ΔVDP/ΔPI（毫微克/微秒·滴）

记录头温度与喷射量的相关系数;

KTH＝ΔVDT/ΔTH（毫微克/滴）

当记录头具有如图2所示的结构并具有图4曲线b所示特性时，KP＝3.53（毫微克/微秒·滴），且KTH＝0.35（毫微克/微秒·滴）。记录头具有如图4所示曲线C的特性时，KP＝3.01（毫微克/微秒·滴），且KTH＝0.25（毫微克/微秒·滴）。

通过这两种关系，为了更有效地控制上述方法中的喷射量，由于图8所示关系与曲线b和c不同，所以希望温度范围和/或脉冲宽度是最优的。如前所述，最佳控制参数由主体组件读出，由此记录头更换后，在打印期前的初始喷射量校正和控制操作是变化的。所以，即使记录头温度由于周围温度的变化而改变，和自身温度由于打印操作而上升，记录头的墨汁喷射量也能控制为恒定。在本实施例中，记录头集成电路块具有识别能力，但相同或相似的结构也可设置在墨盒里。

当一个永久性记录头用于彩色打印机时，调试工作是在从工厂里发货前完成的，所以，所有的调试都希望在一个较短的时间内完成。为了消除相应于输入信号而变化的记录密度，通常分别地对深蓝、绛红、黄色和黑色记录头进行伽玛校正，以便通过调整色彩平衡抑制因喷射量改变而造成的色彩再现性恶化。过去能提供好的半色调的色彩平衡，但对于连续整体图象的基本喷射量的校正是不可能的。如果通过改变伽玛校正来这么做，则会产生密度增加或其它问题。

按照本发明的该实施例，可以根据从记录头读出的校正数据校正喷射量。该过程可在装配操作期间自动完成。因此，可省去不希望进行的改变伽玛的校正。在永久性记录头的情况下，其使用寿命等同于墨汁喷射记录设备的主体组件。所以，如果在使用期间喷射量变化，通常要更换一个记录头或多个记录头。按照本发明的该实施例再调整是很容易完成的。

如前所述，按照本发明的该实施例，在适用于可更换记录头的墨汁喷射记录设备中，记录头设有一种形式或另一种形式的信息传递装置。记录装置的主体组件从记录头的信息传递装置接收信息和根据该信息，改变用于分脉冲宽度调制驱动方法的指示或表格，从而改变预热脉冲宽度P1。由此，可改变记录头的喷射量从使记录头的喷射量均匀。所以，可以避免由于制造过程中所产生的不可避免的各个记录头的喷射量的变化。此外，可消除各个记录头的喷射量的变化，由此可避免在全色图象形成过程中，由于色彩平衡的干扰而产生的色差或色彩再现性衰退，因此，图象质量得以提高。此外，控制性能的改变可有效地提高彩色图象半色调的再现性。对于单色图象诸如黑色，红色，蓝色，绿色等等，密度变化可被消除。利用本实施例的方法，通常因喷射量太大或太小而废弃的记录头也可使用，由此记录头的产量可显著提高，所以，记录头的造价可以减少。

实施例3

这里所要描述的是，减少在记录中使用的喷射出口上由于受温度分布的影响而引起的墨汁喷射量的变化的方法。本实施例的墨汁喷射记录设备的主控制和初始夹卡检查与实施例2的相同，且操作流程图如图23，24，25，26和27所示。主控制基本上与第二实施例2相同，因此这里为简便起见就不再描述了。

本实施例的记录设备适用于前述实施例中的可拆卸记录头（墨盒型）。类似地，记录头通过分脉冲宽度调制（PWM）驱动方法驱动。与前述实施例相似，为了校正由于温度变化引起的喷射量变化，本实施例采用的墨汁喷射记录头相应于墨汁喷射出口设置了多个喷射加热器和温度传感器。图36表示了本实施例中使用的记录头的加热器板HB。在图示的位置关系中板基上配置有温度传感器8e，辅助加热器8d，具有喷射（主要）加热器8c的喷射口8g以及驱动元件8h。通过在同一基板上设置这些元件，可有效地检测和控制记录头的温度。此外，还能减少记录头的尺寸和简化生产步骤。在本图中，表示了在装有墨汁的区域和未装墨汁的区域之间起分隔作用的顶板的外边缘侧壁剖面8f的位置关系。如该图所示，温度传感器8e设置在外边缘侧壁8f的外侧并朝向喷射出口一边，即，设置在装有墨汁的区域并在喷射出口附近。通过这种布置，可以有效地检测与喷射出口相邻的记录头温度。与实施例1和2相似，温度检测是取温度传感器的平均值。即，测得的温度TH是（THL+THR）/2，其中THL和THR是由左和右两个温度传感器测出的温度。

当仅使用记录头喷嘴喷射出口的左半部分时，温度分布如图37中的（2）所示。随着打印效率的提高这一趋势变得更加明显。在打印期间，左侧的温度传感器一直显示高温，而右侧的温度传感器一直显示低温。当记录头在如此测得的记录头温度TH的基础上驱动时，其控制是在低于实际工作的喷嘴的温度THL（THL＞TH）的温度基础上实现的。因此，控制操作增加了喷射量，即，控制将使预热脉冲宽度P1变长。最理想的是通过控制减少喷射量，所以，控制是不稳定的。此外，由于因喷射量随预热脉冲宽度的增加而增加，从而产生温度升高，使左侧和右侧的温度增大。

为了消除恶性循环，本实施例中的控制是在校正温度TH′＝（XTHL+YTHR）/（X+Y）的基础上实现的，即，将左侧和右侧的温度加权。在本实施例中，X＝4和Y＝1在由左半侧喷嘴进行喷射操作之前被置入主体组件。例如，如果在50%打印效率的打印操作的第一行检测到的温度是THLMAX＝40℃，和THRMAX＝30℃：

（1）在普通控制的情况下：

TH＝（40+30）/2＝35℃

将其用作控制预热脉冲宽度P1的基点，因此与THLMAX的差等于5℃。

（2）在本实施例中：

TH′＝（160+30）/5＝38℃

将其用作控制预热脉冲宽度P1的基点，因此与THLMAX的差为2℃，由此减小了与实际温度的差值，实现了更精确的记录头驱动控制。

下面描述本实施例的另一个例子。在该例子中，记录头温度的校正是在记录头驱动过程中实施的。该例子结合单色打印机进行描述。

在本例的设备中，在打印工作期间使用三个左侧温度传感器输出和三个右侧温度传感器输出的平均值（THL＝[THLM-2+THLN-1+THLN]/3）来控制记录头的左侧和右侧温度控制辅助加热器。检测由于使用喷嘴的数量和位置引起的并被左侧和 右侧温度传感器检测的温差，并实行能量控制以消除在等待向辅助加热器供给能量期间而产生的温度分布。

当仅使用左半部喷嘴时，记录头温度分布如图37中曲线（2）所示。随着打印效率的提高，该趋势变得更明显。在打印操作期间左侧温度传感器总显示高温，而右侧温度传感器则总显示低温。考虑到记录检测的记录头温差ΔTH，可驱动辅助加热器。确切地说考虑到记录头温差ΔTH所以应对在喷嘴喷墨的左侧检测的记录头温度THL进行识别，并选择一个低目标温度以降低辅助加热器的能量。另一方面，考虑到记录头温差ΔTH应对在喷嘴不喷墨的右侧记录头温度THR进行识别，并选择一个高目标温度以提高能量。由此，可减少右侧与左侧的温差。

在该方法中，考虑了左侧与右侧温度传感器输出信号之间的温差，在能量控制中，将左侧和右侧辅助加热器供给的能量加权。假设只在记录头的左半侧喷嘴实行喷射，在开始打印之前记录头的温度是35℃，打印效率是50%。进一步假设第一打印行检测的温度THLMAX＝45℃和THRMAX＝35℃。那么，ΔTH＝THLMAX-THRMAX＝10℃。

（1）在普通控制中，

左侧目标温度THL＝35℃

右侧目标温度THL＝35℃

所以，控制系统度并没有改变目标温度。

（2）在本实施例中，

左侧目标温度THL＝TH-ΔTH/2＝30℃

右侧目标温度THR＝TH-ΔTH/2＝40℃

目标温度在不同于实际温度的情况下是变化的，因此，要进行控制以减少右侧和左侧部分之间的温度差。还是在该方法中，对于温差ΔTH，主体组件具有所用喷嘴数量和位置的一个表格或多个表格。

下面描述本实施例的一种彩色复印机。

在彩色复印机的情况下，按照图象读取器供给的图象信号驱动打印机，因此，打印范围和记录头打印宽度之间的关系并不总是打印宽度的整倍数。相应地，在打印的底线上，只使用了一部分喷嘴。在一连续打印型墨汁喷射记录设备中，采用标准供纸（记录头宽度）来稳定供纸精度。因此，如果为减少打印而改变送纸，送纸精度便会因连接色带（图象干扰）的出现而降低。基于这点，采取双路打印是十分有效的，即在一张传送纸上完成两次打印操作。在这种情况下，需改变工作喷嘴的数量。例如，减少50%工作喷嘴，使左侧和右侧的64个喷嘴轮换使用以实现双路打印。

在本例中，基于左侧和右侧温度传感器之间的温度差ΔTH，例如，对于各个组而言，可在控制过程中改变驱动脉冲。在本设备中，三个左侧传感器输出信号和三个右侧传感器输出信号的平均值（THL＝[THLM-2+THLN-1+THLN]/3）被作为控制记录头驱动的记录头温度TH。检测由于使用的喷嘴的位置和数目引起的温度差，并使施加于记录头上的驱动脉冲加权以减小温差。

仅当使用左半侧喷嘴时，记录头的温度分布如图37曲线（2）（打印）所示。随着打印效率的提高这种趋势更明显。在打印操作期间，左侧温度传感器总显示一个高温度，右侧温度传感器总显示一个低温度。记录头依照记录头温差ΔTH驱动。更具体地讲，供给喷射喷嘴（左半部）的记录头驱动脉冲PIL的脉冲为短脉冲以减少喷射量，而供给非喷射喷嘴（右半部）的驱动脉冲PIR具有很大的宽度以增加喷射量（提高温度），从而使喷射量（温度）分布更均匀。当仅启动右半侧喷嘴时，进行相似的操作过程。

在该方法中，由左侧和右侧温度传感器检测的温度差值和各组的驱动脉冲在控制能量时进行加权。假设用P1＝1.87微秒的驱动脉冲启动左半侧喷嘴，且在温度为TH＝25℃下开始操作。进一步假设打印效率为50%，第一行测得的温度为THLMAX＝45°和THRMAX＝35°。那么，ΔTH＝（THLMAX-THRMAX）＝10°。

（1）在普通控制情况下，

左侧预热脉冲宽度PIL＝P1微秒，

右侧预热脉冲宽度PIL＝P1微秒，

因此，控制系统不工作，即，控制系统提供脉冲宽度PI。

（2）在本实施例中，

ΔP1＝P1·ΔTH/20℃，

左侧预热脉冲宽度PIL＝（P1-ΔP1）微秒，而右侧预热脉冲宽度PIR＝（P1+ΔP1）微秒，这样左侧和右侧的驱动参数不同从而减少了喷射量的 差。换句话说，控制是以（P1±ΔP1）完成的。

当温差ΔTH等于或大于20℃时，控制操作无法进行，从而产生错误信号。在本实施例中，向非喷射喷嘴提供预热脉冲以提高其温度，但是，在控制中并不要求将预热脉冲供给非喷射喷嘴。

按照本实施例，在使用热能的喷墨记录设备中，驱动参数或条件（温度控制方法，驱动脉冲等）是根据喷嘴的数量变化的，因此，记录头的温度分布更均匀，所以喷射量分布更均匀。从而可避免密度不均匀或连接色带。即使在底行打印或缩小打印中，也能保持图象密度和/或色彩平衡的稳定。

实施例4

本发明的第四实施例采用分脉冲宽度调制（PWM）驱动方法。

在本实施例中，通过调制构成驱动信号的多个信号中主导信号数量的波形来控制在墨汁中产生的气泡的膨胀速度，由此可控制喷墨速度，此外，可进行最佳的墨汁再填充。在本实施例中使用的墨汁喷射记录设备和PWM驱动方法与图1-5中所示第一实施例相同。简单地说如上述图1-5所述，对分脉冲（用于热发生元件的驱动信号）的第一脉冲进行调制以稳定喷射量。另一方面，使记录头的温度得以有效地控制。记录头温度的可控制范围比较大，如图8所示的TO-TC。

墨汁喷射速度和墨汁温度之间的关系通常如图38所示。更准确地说，喷射速度随温度的增加而增加。达到某一温度后，喷射速度随墨汁温度的增加而线性增加。墨汁温度和喷射速度之间的关系如下所述。

喷射速度V_墨汁，喷射量M_墨汁和通过热发生元件提供的热能在墨汁中产生的气泡体积Vb，满足：

V墨汁＝K（2Vb/2t）/M墨汁

其中K是常数，2/2t是时间的编导。

如前面所述，喷射速度与气泡膨胀速度成正比，与喷射量成反比。所以，例如如果喷射量减少和/或气胞膨胀速度增加，喷射速度则增加。因为会产生图象密度非均匀性或类似情况，喷射量（变化的）减少是不利的，如结合图1-11所描述的那样，因此，通常要进行控制以稳定喷射量。基于这些原因，墨汁喷射速度频繁地由气泡膨胀速度确定。而气泡膨胀速度又取决于墨汁温度（记录头温度）。

图39表示气泡产生时间t和气泡体积Vb之间的关系。曲线a和b分别代表了记录头温度分别为25℃和40℃、驱动脉冲是非分离单个脉冲时的情况。由此可以知道，当气泡的体积Vb增加（膨胀）时，由于曲线b具有较高的记录头温度，所以曲线的斜率，即膨胀速度更高。

如前所述，省略了图38所示的关系，即，喷射速度随记录头温度增加而增加，记录头温度指在墨汁通路或共用墨盒里的墨汁温度。

虽然喷射速度可通过提高记录头温度而增大，但降低速度（收缩速度）的气泡体积Vb则相对较小，因此，在具有较高喷射速度的曲线b中的气泡消失时间相对较长。其结果是，导致上述问题的再填充频率降低。

这些现象可通过这一因素解释，即由于气泡周围墨汁的温度较高，曲线b具有较长的气泡消失时间。

因此，在本实施例中，提高包含在喷射中的墨汁温度以提高喷射速度，同时使记录头保持在低温，即在气泡收缩期间气泡周围的墨汁温度。

图40表示了驱动热发生元件的脉冲和气泡体积随时间变化之间的关系。在本图中，当单个脉冲A施加于热发生元件时，热发生元件温度和气泡体积随时间t变化。更具体地说，驱动脉冲在时间点tp上升而在tas′上薄膜沸腾开始，从而使气泡开始膨胀。在时间t₂时，驱动脉冲下降，但气泡体积继续增至tamax（最大体积）。随后，气泡开始收缩直至在时间taf消失。当施加双脉冲B时，气泡体积以相似的方式变化。

比较单脉冲A处于双脉冲B处的情况下的气泡消失周期（从最大气泡体积至消失）和膨胀周期（从开始膨胀至最大体积）。假设气泡消失时间基本相同，双脉冲B情况下的膨胀周期较短。即，膨胀速度较高。通过比较图B中的曲线a和c可理解这点。

因此，即使气泡消失时间是相同的，喷射速度也会通过施加双脉冲增加。这是因为墨汁温度对喷射的影响是通过双脉冲的第一部分增强的。由此，降低因墨汁的粘性而导致的对墨汁喷射的阻力，可以提高气泡膨胀速度。从而提高喷射速度。此外， 通过调制第一脉冲宽度P1，使喷射速度得以控制。

当热发生元件由双脉冲驱动时，如结合图1-15所述的那样，记录头温度相对较易控制。因此，可降低记录头温度，从而缩短气泡消失时间，同时，使墨汁喷射量稳定。

下面将描述在双脉冲（分脉冲）的情况下，考虑到记录头驱动条件和记录材料上的图象形成条件，对气泡宽度的最佳设置。

1）首先，处理信号P1，P2和P3。通常，简单地认为双脉冲是脉冲P1和P3的组合。而不考虑脉冲间的间隔P1。已经知道，通过适当设置间隔P1，由脉冲P1供给的热量，可以在热量P1的变化中借助脉冲P3充分影响气泡生成。

在本实施例中，考虑了这点，且使间隔P2大于或等于脉冲施加周期P1，由此使脉冲施加周期P1附近的色度扩大，从而有效地满足需要的条件。此外，周期P2最好满足P2＜P3，从而在设备的驱动频率下获得有效的墨滴。

据此，在控制预热脉冲P1的设备中，需要满足P1≤P2≤P3。在双脉冲的情况下，当利用热能产生气泡时，熟知专业的人都知道热发生电阻的激光强度和其阻抗或多或少受到限制。更具体地讲，电压为15-30V。在这一范围内上述条件P1≤P2＜P3是特别有效的。在一个高频区域，例如不低于5KHz、最好不大于8KHz且最大驱动频率最好不少于10KHz，该条件是特别有效的。

对于脉宽P3，从稳定的气泡生成这一角度来看，1微秒≤P3≤5微秒是较合适的。在这一范围内，上述条件P1≤P2＜P3是十分有效的。

2）下面将对记录材料上的喷射量进行描述。

墨汁喷射量Vd（PL/dpt）的确定是基于在记录材料上（考虑面积因素），象素密度和墨汁飞开速率。例如，为了使整个图象以400dpi的象素密度记录，需要约8nl/mm²的墨汁喷射。为了通过一次或几次喷射获得这个量，喷射量Vd为5-50（Pt/dot）。

在轴向设备中，脉冲宽度P1是变化的，以便当满足上述条件P1≤P2＜P3时提供上述喷射量Vd，由此能很容易地选择驱动条件以满足记录材料和记录方法的需要。

3）下面描述驱动频率的最大范围。驱动频率f（KHz）是依据记录速度和再填充特征确定的。但是，如果喷射量是按照上述段落1）选择的，相应地，驱动频率也由此确定。更具体地讲，如果喷射量小，驱动频率较高，相反，如果喷射量大，驱动频率则高，结果是，如果考虑提供范围Vd＝5-50，则驱动频率f为2-20KHz。

4）下面将描述组段驱动系统，其中记录头的喷射出口数量为n_N，而且喷射出口划分成n_B个依次用一些组段N_段（喷射出口的数量/组段的数量）驱动的组段。

这里，双脉冲的脉冲宽度Pd定义为Pd＝P1+P2+P3。那么，脉冲宽度的最大值Pd理论上为T/n_B，其中T为驱动周期。但是，如果脉冲Pd选择为T/n_B，由于在墨汁中可能产生不必要的气泡，可能会发生电干扰。或需要一个用于组段转换的晶体管转换时间周期。因此，在组段间的脉冲需要一个截止周期。如果时间周期为α，则用于施加双脉冲需要的时间为Pn＝pd+α。

因此，在条件1）-5）的情况下，宽度Pn最大值（Pn）max为（Pn）max＝Tn_B＝1/（n_Bf），且Pd＜1/（n_Bf）。例如，在条件3）的情况下，2≤5≤20，且因此当驱动频率在此范围时Pd＜（2n_B）。假设一个组段包含8个喷射出口，那么，如果喷射出口n_N的数量分别为64，128或256，则数目n_B分别为8，16或32。如果分驱动没有进行，那么不管喷射出口的数量如何，n_B＝1。由此，例如，如果n_B＝8，那么Pd＜1/（2×8）毫秒，即，在上述驱动频率范围内6.25微秒＜Pd＜62.5微秒。

相似地如果5≤f（≤20），那么Pd＜1/（5n_B）;如果8＜f（≤20），那么Pd＜1（8n_B）;且如果10≤f（≤20），那么Pd＜1/（10n_B）。

满足Pd＝P1+P2+P3＜1/（n_Bf）的脉冲或间隔宽度P1，P2和P3与下列条件有关：

1）不管脉冲宽度P1多么小，宽度P3都需要足够大以产生气泡;

2）单独依靠脉冲P1，宽度P1的最大值不足以产生气泡;且

3）间隔P2应尽可能地长，但不超过（Pn）max。

下面将描述墨汁喷射记录设备的一个例子，其中引入了前述喷射速度控制，该控制中，记录头和 记录材料之间的距离是随记录材料的材质而变化的。

例如，当使用铜版纸时，记录头和记录材料之间的距离可以相对缩短。但是，对于吸墨能力差的普通纸或OHP纸，则需要一个较大的距离，因为记录头和记录媒介之间会由于起皱或起泡比较容易发生直接接触。基于这点，对于铜版纸，间隔设置为0.7毫米，且喷射速度设置为12米/秒;对于普通纸或类似的纸，纸的间隔设置为1.2毫米，且喷射速度设置为16米/秒。

利用结合图1-15所述的记录头温度控制通过设置记录头温度，并调制双脉冲的第一部分，可完成该喷射速度的控制。

如前所述，当记录头与记录材料之间的距离较大时，通过增加喷射速度，可避免墨滴沉积位置的偏差，由此避免了喷射精度的恶化。

下面将描述与本实施例有关的单色打印机的一个例子。

在该打印机中使用一种可拆卸地安装在该打印机上的可更换记录头。因此，需要根据其上装有记录头的打印机使用条件等设置适合于已安装了的记录头的再填充频率。在单色打印机中，相对较低的再填充频率将满足相对较低驱动频率的打印机（低速打印机）。因此，记录头温度不再降低，且喷射速度可通过双脉冲中的脉冲宽度调制来控制。

从前面所述中可以知道，按照本发明的该实施例，对多个信号的前导部分波形进行调制，由此墨汁中气泡的膨胀速度可得以控制，从而控制了墨汁的喷射速度。此外，通过前导部分的调制，可局部控制被喷射的墨汁温度。由此，当气泡收缩时，气泡周围墨汁的温度，与喷射速度和喷射量或其它因素控制无关，可选的较低。其结果是，可增加气泡的收缩速度，从而提高再填充频率。

实施例5

下面描述第五实施例，其使用上述的分脉冲宽度调制（PWM）驱动方法。在PWM驱动方法中，由多个信号分量构成驱动信号，且对前导分量的波形进行调制以控制喷射量。

在本实施例中，使用PWM驱动方法来控制在高架投影仪（OHP）纸上的记录密度。在使用OHP纸记录的情况下，当进行投影时图象会非常清楚，因此，希望用高密度记录。通过按照记录头温度简单调制脉冲宽度来控制喷射量，不可能提供所理想的相对较高密度的记录密度，特别是在OHP纸上。

下面参考附图进行说明。在本实施例中所使用的墨汁喷射记录设备的结构和PWM驱动方法，与在图1-15所示第一实施例中所描述的相似。简要地说，可稳定用于热能发生元件及喷射量的驱动信号分脉冲的第一脉冲组分。另一方面，还能有效控制记录头的温度。此外，如图8所示，记录头温度的控制范围比较大（TO-TL）。

当在OHP纸上实施打印时，需要校正喷射量的变化，但通常还需要记录具有高密度。因此，当在OHP纸上实施打印时，并不按照记录头温度进行PWM控制，而将脉冲宽度P1固定在最大的可能电平上，由此增加了喷射量从而实现高密度记录。

图41为说明按照本发明的一个实施例的记录头驱动控制的方块图，图42为用于该结构中的各种信号时基图形。

记录头驱动信号波形的图形事先贮存在ROM805中。在记录头驱动信号输出时刻，时钟脉冲被供给图15所示的控制器800中的计数器800C。每次提供脉冲信号时，计数器的输出增加1。由此，ROM803中的内存伴随用作地址信号的计数器输出作为记录头驱动信号被输出。

记录头驱动信号是在从贮存各个温度预脉冲P1的脉冲宽度的PWM控制表中选择的基础上输出的。如图42所示，产生了具有按照选定表格的波形的记录头驱动信号。记录头驱动信号表格的选择决定于供给ROM803的PWM控制表格选择信号。当OHP纸选择信号为“H”时，所有输入ROM803的，用作PWM表格选择信号的输入信号通过“或”门800A的操作全部成为“H”，以便表格AN+X-1的选择与PWM表格选择信号无关。由此，预脉冲宽度P1如图42所示固定在它的最大值上，具体地讲，P1＝2.618微秒，且P3＝4.114微秒。

图42表示了当打印ON信号为“H”的执行打印时记录头的驱动信号。当打印ON信号为“L”时，图42中的记录头驱动信号是与脉冲P3有关的“L”电平。

在本实施例中，仅当将预热脉冲P1设置在其 最大电平时喷射量才是增加的。通过增加记录头温度可进一步增加喷射量。更具体地讲，记录头控制的目标温度从通常的25℃增至40℃。由于因打印而引起的温度上升可能接近15℃。如果温度进一步增加记录头温度可达到极限温度TLIMIT＝60℃。

当根据记录材料的材质检测识别OHP模式时，通过将操作模式转换到OHP模式完成上述驱动控制。在本实施例中，已经介绍了有关分脉冲的预脉冲的PWM控制。在单个脉冲的PWM控制情况下，在OHP模式中可使用固定脉冲以增加喷射量。此外，可加入上述温度控制变化。

参照图43和44，将描述记录头驱动控制的另一个实施例。在图43中，打印数据形式的图象信号贮存在RAM805中。在图象信号贮存于RAM805的时间点上，中央处理机800将图象数据送入移位寄存器800R，并产生记录头驱动位号。下面将参照图44的流程图进行详细介绍。

在图44中，在步骤S1，中央处理机800从随机存取机805中读出用于一个象素的一个或多个图象数据，操作程序转至步骤S2，在此对表示打印动作的一个或多个数据进行识别，即识别是否有墨汁喷射。如果墨汁被喷射，操作步骤继续至步骤S3。如果墨汁未被喷射，则执行步骤S9。在步骤S3中，中央处理机800的寄存器12贮存主脉冲P₃周期“H”，且操作步骤继续至步骤S4。在步骤S4中，读入PWM选择信号，预脉冲P1的“H”电平宽度被存贮于中央处理机800的寄存器12中，且操作步骤继续至S5，在此读入OHP选择信号。如果该信号指示OHP纸打印模式，操作步骤进入步骤S6，如果未指示，则执行S7。

在步骤S6中，在步骤S4中确定的预热脉冲P1的H电平宽度被改变至可选择的最大宽度，并贮存在中央处理机800的寄存器中。随后，操作进行步骤S7，在该步骤中利用预脉冲P1的信息和主脉冲P3的信息产生了记录头驱动信号，且该信号被存贮于移位寄存器800R中。随后，执行步骤S8，其中存贮于移位寄存器800R中的记录头驱动信号与时钟同步从转换寄存器800R中产生。

在步骤S8中，将对于存贮在RAM805中的图象数据是否全部输出进行识别。如果是，操作结束。如果不是，操作则回到步骤S1。图9表示了上述PWM控制中的可选择驱动脉冲波动。

当使用的记录材料是普通记录材料而不是透明的OHP纸等记录材料时，PWM控制按照检测温度等选择图9中的波形1-11。

当在OHP纸上进行记录时，只用图9中1所示的脉冲。

当使用OHP纸时，作为这些实施例的变型，所使用的脉冲可不固定于一种驱动脉冲，而可选择图9中预热脉冲中具有相对较大宽度的脉冲，且PWM控制在所选择的相对较大脉冲的范围内实施。由此，特别是当记录全色图象时，可产生高图象密度并伴随高图象质量。

例如，对于脉冲的可选择范围，有图9中1-4所示的脉冲，图9中1-2所示的脉冲，以及图9中1所示的脉冲和具有较大预热脉冲宽度P1的一个或多个脉冲的组合。

通过前述可以知道，按照本发明，当使用具有透明部分的记录材料（例如，OHP纸）时，会产生一种信号以指示选择一种记录模式，该模式中波形调制是在一个与普通记录材料相比具有较高温度区域的范围内完成的。与此相对应，例如，驱动控制装置用分脉冲驱动方法控制预热脉冲调制，以便在一个脉冲宽度较大的预定的范围内完成调制，所述脉冲宽度与所产生的模式选择信号一样长。记录头驱动信号可具有被固定在该范围内的预热脉冲的宽度。

结果是，墨汁喷射量可通过将脉宽固定在一个具有较大脉宽的较高驱动条件范围中和把它固定在该范围的某点上来使喷射量增加。因此，可实现在OHP纸或类似纸中的高图象密度打印。

在上述实施例中，按照温度传感器的输出控制和稳定喷射量。但是，本发明并不限于这一种情况，它还可用于另一种情况，其中喷射量是按照指示记录点色调的色度信号改变的。根据传感器检测的温度变化，喷射量可按照色调信号改变以获得宽范围内的稳定。

本发明特别适用于墨汁喷射记录头和记录设备，其中由电热转换器，激光束等产生的热能被用来使墨汁的状态发生改变从而喷射或排泄墨汁。这是因为本发明能实现象素的高密度和记录的高分辨率。

典型的结构和操作原理最好参见美国专利 4723129号和4740796号所披露的。原理和结构可采用所谓的需求型记录系统和连续型记录系统。但需求型更为合适，因为原理是这样的，即，至少将一个驱动信号供给设置在液体（墨汁）档片或液体通路上的一个电热转换器，该驱动信号足以产生一个超过核沸点的快速温升，通过电热转换器提供热能以便在记录头的加热部分产生薄膜沸腾，由此在液体（墨汁）中相应每个驱动信号形成气泡。通过气泡的产生，发展和收缩，液体（墨汁）通过喷射出口喷出以产生至少一个液滴。驱动信号最好为脉冲形式，因为其能使气泡的发展和收缩在瞬间完成，由此，液体（墨汁）通过快速响应被喷射。脉冲形成的驱动信号最好是美国专利第4463359号和第4345262号中所披露的那种。此外，加热表面的温度上升率最好采用美国专利第4313124号中所披露的。

记录头的结构可采用美国专利第4558333号和第4459600号中所示的，其中加热部件设置在上述专利所描述的弯曲部件以及喷射出口液体通路和电热转换器的组合结构上。此外，本发明还可采用日本公开专利申请第123670/1984号中所披露的结构，其中一个共用凹口被用作多个电热转换器的喷射出口;和采用日本公开专利申请第138461/1984号中所披露的结构，其中相应于喷射元件形成一个开口用以吸收热能的压力波。这是因为本发明不管记录头的类型为何仍能当然地和高效地完成记录操作。

本发明适用于所谓的全行型记录头，该记录头具有相应于最大记录宽度的长度。该种记录头包括一个单记录头和多个记录头的组合以覆盖最大宽度。

此外，本发明还可适用于连续型记录头，其中记录头是固定在主体组件上的，也适用于可更换芯片型记录头，该记录头与主设备电连接并当它装在主体组件上时可向其供应墨汁;或采用墨盒型记录头，其具有一个整体的墨汁贮存器。

最好配备用于初始操作的回复装置和/或辅助装置，因为它们能够进一步稳定本发明的效果，在这些装置中，有用于记录头的盖形装置及清洁装置，压或吸装置，可作为电热转换器的预加热装置，附加加热元件或它们的组合体。另外，用于进行预喷射（不用于记录操作）的装置能稳定记录操作。

对于可安装的记录头的变化，它可以是相对于单色墨汁的单个记录头，或是相对于具有不同记录颜色或密度的多种墨汁材料的多个记录头。本发明特别适用于具有至少一种单色模式，主要为黑色;和具有不同颜色墨汁材料的多色模式和/或使用混合颜色的全色模式的设备，它可以是整体形成的记录单元或多个记录头的组合体。

此外，在前述实施例中，墨汁为液体。然而它也可以是一种在低于室温时固化而在室温时液化的墨汁材料。由于墨汁被控制在不低于30℃且不高于70℃的温度范围内以稳定墨汁的粘性，从而为该类型的普通记录设备提供一种稳定喷射，这样，当本发明的记录信号适用于其它墨汁类型时，在该温度范围内，墨汁是液体的。对于这些墨汁中的一种，因其从固态转变成液态的状态变化所消耗的热能导致的温度升高应绝对避免。另一种墨汁材料当它剩余时呈固态，以防止墨汁蒸发。不论那种情况都在提供记录信号时产生热能，使墨汁液化，液化的墨汁可被喷射，另一种墨汁材料当它到达记录材料上时开始固化。本发明还可适用于这样一种墨汁材料，并通过施加热能被液化。这种墨汁材料可以液体或固体材料保存在多孔板的近孔或凹口处，如日本公开专利申请第56847/1979号和第71260/1985号中所披露的。该板朝向电热转换器。对于上述墨汁材料最有效的是薄膜沸腾系统。

墨汁喷射记录设备可用作信息处理设备如计算机等的输出终端，也可与图象读取器等组合作为一种复印设备，或作为具有信息发送和接收功能的传真机。

当参照这里所披露的结构对本发明进行描述时，并不仅限于前述的这些细节，且本申请将包括这样的一些变更或变化，其目的是为了提高或满足下述权利要求的范围。

Claims (29)

1、一种喷墨记录设备，其中通过响应施加于加热器上的驱动信号产生的热能在墨汁中产生气泡，且通过气泡的膨胀将墨汁喷射到记录材料上，该设备包括：

驱动装置，其对于每个墨滴喷射向所述加热器施加多个驱动信号，其中驱动信号包括一个第一驱动信号用于在不产生气泡的情况下提高加热器附近的墨汁温度，和第二驱动信号，该信号在第一驱动信号之后并与之有一个间隔，用于喷射墨汁；

其特征在于提供转换装置用于改变第一驱动信号的宽度以调节喷墨量，其中，间隔不短于2.6微秒，而第二驱动信号的宽度保持恒定。

2、根据权利要求1的设备，其特征在于其中所述第一和第二驱动信号有相同的幅值。

3、根据权利要求1的设备，其特征在于其中第一驱动信号的宽度短于第二驱动信号的宽度。

4、根据权利要求1的设备，其特征在于还包括检测记录头温度的检测装置，其中第一驱动信号的宽度是按照所述检测装置的输出改变的。

5、根据权利要求1的设备，其特征在于还包括用户产生灰度等级信号的装置，其中第一驱动信号的宽度是按所述灰度等级信号发生装置产生的灰度等级信号控制的。

6、一种喷墨记录方法，其中通过响应施加于加热器的驱动信号产生的热能在墨汁水产生气泡，且通过气泡的膨胀使墨汁喷射到记录材料上，其中对于墨汁的每个液滴喷射，将多个驱动信号施加于加热器上，该方法包括的步骤有：

提供能有效地提高加热器附近墨汁温度的第一驱动信号;

提供一个施加第一驱动信号后的截止周期;

提供能有效地在墨汁中产生气泡以喷射墨汁的第二驱动信号;和

其特征在于提供第一驱动信号宽度的改变以调节喷墨量，其中截止周期短于2.6微秒，且第二驱动信号的宽度保持恒定。

7、根据权利要求6的方法，其特征在于所述第一和第二驱动信号有相同的幅值。

8、根据权利要求6的方法，其特征在于其第一驱动信号的宽度短于第二驱动信号的宽度。

9、根据权利要求6的方法，其特征在于还包括检测所述记录头的温度，其中第一驱动信号的宽度按由检测步骤检测的温度在所述转换步骤中改变。

10、根据权利要求6的方法，其特征在于还包括产生灰度等级信号，其中所述转换步骤按照灰度等级信号改变第一驱动信号的宽度。

11、一种喷墨记录设备，其中通过响应施加于加热器上的驱动信号产生的热能在墨汁中产生气泡，且通过气泡的膨胀将墨汁喷到记录材料上，该设备包括：

驱动装置，其对于每个墨滴喷射向所述的加热器施加多个驱动周期的驱动信号，其中驱动周期包括一个第一驱动周期，用一个预先设定的电压在没产生气泡的情况下提高加热器附近墨汁的温度，还包括一个第二驱动周期用于用同一预先设置电压喷墨，该第二驱动周期在第一驱动周期之后并与之有一间隔;

其特征在于提供第一驱动信号宽度的改变以调节喷墨量，其间隔不短于2.6微秒，且第二驱动周期宽度保持恒定。

12、根据权利要求11的设备，其特征在于其第一驱动周期的宽度短于第二驱动信号的宽度。

13、根据权利要求11的设备，其特征在于还包括检测记录头温度的检测装置，其中第一驱动周期的宽度按所述检测装置的输出而改变。

14、根据权利要求11的设备，其特征在于还包括产生灰度等级信号的装置，其中第一驱动周期的宽度按照所述灰度等级信号发生装置产生的灰度等级信号控制。

15、一种喷置记录设备，其中通过响应施加于加热器上的驱动信号产生的热能在墨汁中产生气泡，且通过气泡的膨胀将墨汁喷到记录材料上，该设备包括：

驱动装置，其对于每个墨滴喷射向所述的加热器施加多个驱动信号，其中驱动信号包括一个第一驱动信号用于在没有气泡的情况下提高加热器附近的墨汁的温度，还包括一个第二驱动信号用于喷墨，该第二驱动信号在第一驱动信号之后并与之有一间隔，其中第一驱动信号的热能在间隔中被传送到加热器附近的墨汁中;

其特征在于提供转换装置用于改变第一驱动信号的宽度以调节喷墨量，其中间隔不短于第一驱动信号的宽度，即使第一驱动信号的宽度是其最大值时也是如此，而第二驱动信号宽度恒定。

16、根据权利要求15的设备，其特征在于其中所述第一和第二驱动信号有相同的幅值。

17、根据权利要求15的设备，其特征在于其中第一驱动信号的宽度短于第二驱动信号的宽度。

18、根据权利要求15的设备，其特征在于还包括检测记录头温度的检测装置，其中第一驱动信号的宽度按所述检测装置的输出而改变。

19、根据权利要求15的设备，其特征在于还包括灰度等级信号的装置，其中第一驱动信号的宽度按由所述灰度等级信号发生装置产生的灰度等级信号控制。

20、根据权利要求15的设备，其特征在于其所述第二驱动信号有对单个记录头确定的宽度。

21、一种喷墨记录方法，其中通过响应施加于加热器上的驱动信号而产生的热能在墨汁中产生气泡，并通过气泡的膨胀将墨喷到记录材料上，其中对于墨汁的每个液滴喷射，将多个驱动信号施加于加热器上，该方法包括的步骤有：

提供能有效地提高加热器附近墨汁温度的第一驱动信号;

提供一个施加第一驱动信号后的截止周期，其中第一驱动信号的热能在截止周期传送到加热器附近的墨汁中;

提供能有效地在墨汁中产生气泡以喷射墨汁的第二驱动信号;和

其特征在于提供第一驱动信号宽度的改变以调节喷墨量，其中即使第一驱动信号的宽度是其最大值时间隔也不短于第一驱动信号的宽度，而第二驱动信号宽度恒定。

22、根据权利要求21的方法，其特征在于其所述第一和第二驱动信号有相同的幅值。

23、根据权利要求21的方法，其特征在于其第一驱动信号的宽度短于第二驱动信号的宽度。

24、根据权利要求21的方法，其特征在于还包括检测所述记录头的温度，其中第一驱动信号的宽度按检测步骤检测的温度在所述转换步骤中改变。

25、根据权利要求21的方法，其特征在于还包括发出灰度等级信号，其中所述转换步骤按灰度等级信号改变第一驱动信号的宽度。

26、根据权利要求21的方法，其特征在于其所述第二驱动信号有对单个记录头确定的宽度。

27、根据权利要求1的设备，其特征在于其所述第二驱动信号有对单个记录头确定的宽度。

28、根据权利要求6的方法，其特征在于其所述第二驱动信号有对单个记录头确定的宽度。

29、根据权利要求11的设备，其特征在于其所述第二驱动周期有对单个记录头确定的宽度。

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