DE69113657T2 - Aufzeichnungskopf und Aufzeichnungsgerät, welches diesen verwendet. - Google Patents

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND VERWANDTER STAND DER TECHNIK
• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aufzeichnungskopf und ein Aufzeichnungsgerät, die wie bei einer Wärmeübertragungs-Ausführungsform oder einer Tintenstrahl-Ausführungsform durch ein Heizelement erzeugte Wärmeenergie verwenden. Bei einem Wärme-Aufzeichnungskopf einer wärmeempfindlichen Ausführungsform oder einer Wärmeübertragungs-Ausführungsform und einem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf, bei dem Tintentröpfchen unter Verwendung von Wärmeenergie ausgestoßen und auf das Aufzeichnungsmedium aufgebracht werden, sind die Eigenschaften der einzelnen Heizelemente eines derartigen Aufzeichnungskopfes wegen der Herstellungstoleranzen und wegen der langen Verwendungszeit nicht gleichmäßig. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Bilddichte bei dem aufgezeichneten Bild.
• Deswegen ist es bekannt, die Eigenschaften der Heizelemente in regelmäßigen Intervallen oder wie gewünscht zu prüfen und entsprechend den erfaßten Eigenschaften die Kurvenform der angelegten Steuerimpulse für die entsprechenden Heizelemente einzustellen, wodurch die Mengen der Wärme der Elemente korrigiert werden, damit die Ungleichmäßigkeit der Bilddichte vermieden wird.
• Jedoch wird bei dem bekannten System das Bildsignal, das heißt, das Signal, das das Anlegen des Steuerimpulses oder das Nichtanlegen des Steuerimpulses anzeigt, das heißt, eine Erzeugung eines Aufzeichnungspunktes oder eine Nichterzeugung des Punktes auf dem Aufzeichnungsblatt als Steuer-Impulssignal verwendet.
• Deswegen wird bei der Steuerung des Aufzeichnungskopfes die Steuerung der Kurvenform für den Steuerimpuls für jedes der Heizelemente bei einer Signalübertragungsfrequenz ausgeführt, die für das Aufzeichnungs-Bildsignal erforderlich ist. Infolgedessen ist der Schaltungsaufbau für die Kurvenform-Steuerung umfangreich und kostspielig.
• Im allgemeinen wird die Kurvenform des Steuerimpulses mit mehreren Bit dargestellt. Wenn beispielsweise die Impulsbreite der Kurvenform moduliert wird, -können 16 Impulsbreiten durch 4 Bit erzeugt werden. Denn es ist, wenn das Bildsignal wie vorstehend beschrieben als Kurvenformsignal für den Steuerimpuls verwendet wird und es mit der Bildsignal-Übertragungsfrequenz übertragen wird, eine 4 Bit breite parallele Übertragung wegen der Geschwindigkeit erforderlich, mit der die Kurvenformsteuerung ausgeführt wird. Dies führt zu umfangreichen und komplizierten Anordnungen des Aufzeichnungskopfes wegen der vielen Signalleitungen bei der elektrischen Schnittstelle.
• Die US-A-4 574 293 offenbart eine Anordnung, bei der jedem Heizelement des Wärme-Aufzeichnungskopfes zuzuführende elektrische Energie gesteuert wird, indem sowohl die dem Heizelement während einer Abtastperiode zugeführte Energie vorher als auch die Wirkung der in den das Heizelement umgebenden Heizelementen angesammelten Wärme berücksichtigt wird, und dann die derart gesteuerte Energie unter Berücksichtigung der Temperaturveränderung bei einer Wärme-Aufzeichnungskopf- Sockelplatte oder der Veränderung der Druckzeit zwischen Zeilen korrigiert wird.
• Die EP-A-0 318 328 offenbart eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung mit mehreren Energieerzeugungsvorrichtungen zum Erzeugen von Energie, die zum Ausstoßen von Tinte verwendet wird, einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Anzahl der zur selben Zeit eingeschalteten Energieerzeugungsvorrichtungen, einer Einstellvorrichtung zum Einstellen eines Spannungswertes des an die Energieerzeugungsvorrichtung angelegten Einschaltimpulse, der einem durch die Erfassungseinrichtung erfaßten Ergebnis entspricht.
• Die US-A-4 521 786 offenbart eine Steuerschaltung für eine Tintenstrahl-Ausstoßvorrichtung der Tröpfchen-auf-Anforderung-Ausführungsform, bei der sowohl Steuerimpuls-Amplitude als auch Steuerimpuls-Breite durch Verwendung einfacher Digitalschaltungen programmierbar gesteuert werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufzeichnungskopf und ein Aufzeichnungsgerät zu schaffen, die mit einer einfachen Anordnung Bilder mit einer gleichmäßigen Bilddichte erzeugen.
• Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, einen Aufzeichnungskopf und ein Aufzeichnungsgerät zu schaffen, bei denen eine Ungleichmäßigkeit von Eigenschaften von Aufzeichnungselementen mit einer einfachen Anordnung korrigiert werden.
• Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Aufzeichnungskopf und ein Aufzeichnungsgerät zu schaffen, bei denen die Ungleichmäßigkeit der Eigenschaften der Heizelemente mit einer einfachen Anordnung korrigiert wird, wodurch gleichmäßige Bilder erzeugt werden können.
• Erfindungsgemäß wird ein Aufzeichnungskopf geschaffen mit einer Vielzahl von Aufzeichnungselementen zum Ausstoßen von Tinte und einer Kurvenform-Speichereinrichtung zum Speichern von Kurvenform-Daten für ein an die Aufzeichnungselemente angelegtes Steuersignal oder -signale, gekennzeichnet durch eine Zähleinrichtung zum Zählen einer Periode entsprechend den Kurvenform-Daten und eine Steuersignal-Anlegevorrichtung zum Anlegen an jedes von einer vorbestimmten Anzahl von Aufzeichnungselementen zumindest eines Steuersignals auf der Grundlage der durch die Zähleinrichtung gezählten Periode entsprechend zumindest einem Aufzeichnungs-Bildsignal, wobei die vorbestimmte Anzahl zumindest eins ist und die Kurvenform-Daten eine Breite des zumindest einen Steuersignals zum Steuern der Menge der ausgestoßenen Tinte definieren.
• Gemäß einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Aufzeichnungsgerät geschaffen, der den erfindungsgemäßen Aufzeichnungskopf aufweist.
• Bei den Anordnungen werden die Kurvenform-Daten für den Steuerimpuls in einer Kurvenform-Speicherschaltung gespeichert und der entsprechend den Kurvenform-Daten erzeugte Steuerimpuls an das entsprechende Heizelement im Ansprechen auf das Aufzeichnungs-Bildsignal angelegt, weshalb die Steuerung mit einer kleineren Anordnung leicht durchgeführt wird.
• Erfindungsgemäß wird außerdem ein Verfahren unter Verwendung eines Aufzeichnungskopfes mit einer Vielzahl von Aufzeichnungselementen geschaffen, mit den Schritten: eines Speicherns von Kurvenform-Daten für zumindest ein an eine vorbestimmte Anzahl der Aufzeichnungselemente angelegtes Steuersignal, wobei die vorbestimmte Anzahl zumindest eins ist und die Kurvenform-Daten eine Breite des zumindest einen Steuersignals definieren, eines Zählens einer Zeitperiode entsprechend den Kurvenform-Daten, eines Anlegens eines Aufzeichnungs-Bildsignals an jedes der vorbestimmten Anzahl der Aufzeichnungselemente, eines Ausgebens eines Steuersignals zu der vorbestimmten Anzahl der Aufzeichnungselemente auf der Grundlage der bei dem Schritt des Zählens gezählten Zeitperiode entsprechend dem angelegten Aufzeichnungs-Bildsignal und eines Wiederholens des Schritt des Zählens, des Schritt des Anlegens und des Schritt des Ausgebens während eines Aufzeichnungsvorgangs.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
• Fig. 1 zeigt ein Schaltbild einer Aufzeichnungskopf-Steuerschaltung eines Aufzeichnungskopfes und eines Aufzeichnungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel.
• Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Steuersystems zum Steuern der Aufzeichnungskopf-Steuerschaltung gemäß Fig. 1.
• Fig. 3 zeigt einen Zeitverlauf für die Signale, die die Aufzeichnungskopf-Steuerschaltung gemäß Fig. 1 steuern.
• Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Beispiels eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes, bei dem die vorliegende Erfindung angewandt werden kann.
• Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild einer Aufzeichnungskopf- Steuerschaltung eines Aufzeichnungskopfes oder eines Aufzeichnungsgeräts gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.
• Fig. 6 zeigt einen Kurvenverlauf, der das Prinzip des Erzeugens eines an die Aufzeichnungskopf-Steuerschaltung gemäß Fig. 5 angelegten Steuerimpulses veranschaulicht.
• Fig. 7 zeigt einen Kurvenverlauf eines Steuerimpulses, der bei der Aufzeichnungskopf-Steuerschaltung gemäß Fig. 5 tatsächlich verwendet werden kann.
• Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild eines Steuersystems zum Steuern der Aufzeichnungskopf-Steuerschaltung gemäß Fig. 5.
• Fig. 9 stellt eine Beziehung zwischen einem Bilddichte-Ungleichmäßigkeitssignal und einem Kurvenverlauf eines Steuerimpulses zum Korrigieren der Ungleichmäßigkeit dar.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
• Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuerschaltung für einen Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf einer sogenannten Vollzeilen-Ausführungsform gemäß einem Ausführungsbeispiel. Ein Heizelement mit einem elektrothermischen Wandlerelement ist für jedes von ungefähr 3000 Ausstoßöffnungen vorgesehen, die eine Breite des Aufzeichnungsblattes bedecken. Die durch das Heizelement 1 erzeugte Wärmeenergie erzeugt ein Bläschen in der Tinte durch Filmsieden (film boiling). Durch das Erweitern des Bläschens wird die Tinte in Form eines Tröpfchens aus der Ausstoßöffnung ausgestoßen. Der elektrische Potentialunterschied zwischen den entgegengesetzten Enden des Heizelementes 1 ist eine Steuerspannung VH an einem Schalttransistor 3. Die Basis des Transistors 3 ist an den Ausgang eines zugehörigen UND-Schaltglieds 5 angeschlossen.
• Gemäß Fig. 1 dient ein Schieberegister (bzw. -widerstand) 13 zum Speichern eines 1 Bit breiten seriellen Signals WD, das Kurvenform-Daten trägt, die von einer Steuereinrichtung des Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts zugeführt werden. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Impulsbreite des Steuerimpulses in 16 Stufen moduliert. Deswegen bilden aufeinanderfolgende 4 Bit des Kurvenform-Daten-Signals WD einen Teil der Kurvenform-Daten für den Steuerimpuls. Zu dessen Ermöglichung weist das Schieberegister 13 ungefähr 3000 x 4 Bit auf, was den ungefähr 3000 Heizelementen 1 entspricht. Ein Zähler 11 ist für jedes der Heizelemente vorgesehen. Gemäß einem Voreinstellsignal PS aus der Steuereinrichtung des Aufzeichnungsgeräts werden die aus dem Schieberegister 13 übertragenen 4 Bit breiten parallelen Kurvenform-Daten eingestellt. Der Zähler zählt zum Einstellen der Kurvenform-Daten die aus der Steuereinrichtung zugeführten Taktimpulse, das heißt, er zählt so viele Taktimpulse, die der Impulsbreite der Kurvenform entsprechen, und der Zähler erzeugt während des Zählens einen hohen Pegel.
• Gemäß Fig. 1 dient ein Schieberegister 9 zum Speichern eines 1 Bit breiten seriellen Aufzeichnungs-Bildsignals ID. Es weist ungefähr 3000 Bit auf, was den Heizelementen 1 entspricht. Ein Datenpuffer 7 speichert entsprechend einem Zwischenspeichersignal LT das aus dem Schieberegister 9 erzeugte Aufzeichnungs-Bildsignal ID zwischen. Jedes der UND-Schaltglieder 5 empfängt das zugehörige Ausgangssignal aus dem Datenpuffer und ein Ausgangssignal aus dem zugehörigen Zähler 11.
• Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild, das die Steuereinrichtung zum Steuern der Aufzeichnungskopf-Steuerschaltung durch Übertragen der vorstehend beschriebenen verschiedenen Signale zu der Aufzeichnungskopf-Steuerschaltung 14A gemäß Fig. 1 des Aufzeichnungskopfes 14 ausführlich darstellt. Gemäß Fig. 2 dient ein Aufzeichnungs-Bildsignalpuffer 31 zum vorübergehenden Speichern des Aufzeichnungs-Bildsignals, das von einem Verarbeitungsgerät 30 wie einem Mikrocomputer zugeführt wird. Der Puffer 31 dient zum Einstellen der Abweichung zwischen dem Aufzeichnungs-Bildsignal-Übertragungszeitpunkt durch das Verarbeitungsgerät 30 und dem Ansteuerzeitpunkt des Aufzeichnungskopfes 14 im Ansprechen auf das Bildsignal.
• Das Gerät zum Übertragen des Aufzeichnungs-Bildsignals ID ist nicht auf das Verarbeitungsgerät wie ein Computer beschränkt, sondern es kann eine Vorlagen- oder Schriftstück-Lesevorrichtung eines Kopiergeräts, eines Faksimilegeräts, einer Textverarbeitungsvorrichtung oder dergleichen sein, die mit dem Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel als Drucker verwendet werden, oder es kann ein einfaches Eingabe-Endgerät wie eine Tastatur bei einem Drucker sein.
• Gemäß Fig. 2 speichert ein Kurvendaten-Festspeicher bzw. -ROM 33 die Kurvenform-Daten WD für den Steuerimpuls entsprechend der Bilddichte. Die Kurvenform-Daten WD werden in dem Festspeicher 33 für die einzelnen Heizelemente gespeichert, wenn das Gerät aus einem Werk geliefert wird oder wenn ein Einstellvorgang durch Wartungspersonal in regelmäßigen Abständen oder in unregelmäßigen Abständen durchgeführt wird.
• Eine Ablauf-Steuereinrichtung 32 weist eine Zentraleinheit bzw. CPU oder dergleichen zum Steuern der Aufzeichnungs-Bildsignal-Übertragung aus dem Aufzeichnungs-Bildsignal-Puffer 31 zu der Aufzeichnungskopf-Treiberschaltung 14A und der Übertragung der Kurvenform-Daten WD aus dem Kurvenform-Daten- Festspeicher 33 zu der Aufzeichnungskopf-Treiberschaltung 14A auf. Sie dient auch zum Zuführen des Zwischenspeichersignals LT, des Taktsignals CK und des Voreinstellsignals PS zu der Aufzeichnungskopf-Treiberschaltung 14A zu dem richtigen Zeitpunkt.
• Fig. 3 zeigt einen Zeitverlauf, der den Übertragungszeitpunkt jedes der vorstehend beschriebenen Signale darstellt. Unter Bezug auf Fig. 3 wird nachstehend der Arbeits-Zeitverlauf bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Aufbau beschrieben.
• Durch den anfänglichen, bei Betätigung des Hauptschalters des Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts gemäß diesem Ausführungsbeispiel durchgeführten Einstellvorgang werden die Kurvenform- Daten WD, die für die einzelnen ungefähr 3000 Heizelemente eingestellt worden sind, aus dem Kurvenform-Daten-Festspeicher 33 zu dem Schieberegister 13 zu einem Zeitpunkt t&sub1; gemäß Fig. 3 übertragen. Bei Beginn des Aufzeichnungsvorgangs wird das Aufzeichnungs-Bildsignal ID aus dem Aufzeichnungs-Bildsignal-Puffer 31 zu dem Schieberegister 9 synchron mit dem Zeitpunkt der Zufuhr der Aufzeichnungsblattes übertragen (Zeitpunkt t&sub2;). Nach dem Abschluß dieser Übertragung wird das Aufzeichnungs-Bildsignal ID bei dem Datenpuffer 7 im Ansprechen auf das Zwischenspeichersignal LT mit niedrigem Pegel "L" zwischengespeichert (Zeitpunkt t&sub4;) und das Ausgangssignal der Daten zu dem UND-Schaltglied 5 eingestellt.
• Vor dem niedrigen Impuls ("L") des Zwischenspeichersignals LT werden die in dem Schieberegister 13 gespeicherten Kurvenform-Daten WD in den Zählern 11 im Ansprechen auf das Voreinstellsignal PS mit dem niedrigen Pegel ("L") eingestellt (Zeitpunkt t&sub3;).
• Wenn das Ausgangssignal aus dem Datenpuffer 7 im Ansprechen auf den niedrigen Pegel des Zwischenspeichersignals LT eingestellt ist (Zeitpunkt t&sub4;), beginnt die Übertragung des Taktsignals CK (Zeitpunkt t&sub5;). Dann zählt der Zähler 11 die Taktsignalimpulse nur während der Periode, die den in dem Zähler eingestellten Kurvenform-Daten WD entspricht, und während des Zählens wird ein Ausgangssignal aus dem Zähler zu dem UND- Schaltglied 5 auf hohen Pegel ("H") gesetzt.
• Infolge der Operationen im Ansprechen auf die an die Heizelemente 1 angelegten vorstehend beschriebenen verschiedenen Signale, die dem hohem Pegel ("H") des Aufzeichnungs-Bildsignals ID entsprechen, das aus dem Datenpuffer 7 zugeführt wird, wird der Steuerimpuls mit einer Breite erzeugt, die der Dauer entspricht, in der der logisch hohe Pegel (H") aus dem Zähler 11 erzeugt wird, der zu den Heizelementen gehört, so daß unabhängig von den Veränderungen der Heizelemente selbst dickflüssige Tintentröpfchen ausgestoßen werden. Auf diese Weise wird der Aufzeichnungsvorgang für eine Zeile ausgeführt, die der Länge der Reihe der Ausstoßöffnungen des Aufzeichnungskopfes entspricht. Während der Ansteuerung des Aufzeichnungskopfes für eine Zeile, das heißt, während der Periode zwischen einem niedrigen Pegel des Zwischenspeichersignals LT und dessen nachfolgendem niedrigen Pegel wird das Aufzeichnungs-Bildsignal ID für die nächste Zeile dem Schieberegister 9 zugeführt und der Aufzeichnungsvorgang für die nächste Zeile auf dieselbe Weise ausgeführt.
• Fig. 4 zeigt ein Beispiel eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts, das den vorstehend beschriebenen Aufzeichnungskopf und das Steuersystem verwendet. Es ist eine perspektivische Ansicht eines Vollfarben-Druckers, der mit 4 Vollzeilen-Aufzeichnungsköpfen versehen ist.
• Gemäß Fig. 4 weist der Drucker ein Paar Walzen 201A und 201B zum Zuführen des Aufzeichnungsmaterials R in eine Unterabtastrichtung Vs auf. Er weist auch Vollzeilen-Aufzeichnungsköpfe für eine schwarze, gelbe, magentafarbene und zyanfarbene Aufzeichnung auf, die jeweils ungefähr 3000 Ausstoßöffnungen aufweisen, die wie vorstehend beschrieben eine gesamte Aufzeichnungsbreite des Aufzeichnungsmaterials R bedecken. Sie sind in der Reihenfolge beginnend von der stromauf gelegenen Seite hinsichtlich der Zufuhrrichtung des Aufzeichnungsmaterials angeordnet.
• Bei einem Ausstoß-Rückgewinnungsvorgang wird ein Rückgewinnungssystem 200 in eine gegenüberliegende Beziehung zu den Aufzeichnungsköpfen 14BK bis 14C anstelle des Aufzeichnungsmaterials R gebracht. Bei diesem Beispiel kann jedoch die Frequenz der Ausstoß-Rückgewinnungsvorgänge wesentlich verringert werden, weil ein Vorheizvorgang zu einem richtigen Zeitpunkt ausgeführt wird.
• Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild einer Aufzeichnungskopf- Steuerschaltung eines Aufzeichnungskopfes oder eines Aufzeichnungsgeräts gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.
• Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden zwei Zähler 11A und 11B sequentiell betrieben, so daß die Steuerimpuls-Kurvenform mit zwei Impulsen gemäß Fig. 6 angewandt werden kann. Durch das Bereitstellen der beiden Zähler wird die Bitanzahl des Schieberegisters 15 von der der Anordnung gemäß Fig. 1 entsprechend der Anzahl der Zähler erhöht. Zusätzlich wird ein ODER-Schaltglied 15 zum Erhalt einer logischen Summe der Zählwerte der Zähler 11A und 11B verwendet.
• Hinsichtlich jedes Zählers 11A und 11B sind die Pegel, die entsprechend den in dem Schieberegister 13 gespeicherten Kurvenform-Daten eingestellt werden, "4" und "8". Die Frequenz der Taktimpulse CKA und CKB ist normalerweise 1 MHz und der Zeitunterschied zwischen den ersten Impulsen und den Taktimpulsen CKA sowie den Taktimpulsen CKB beispielsweise 8 ms. Dann wird der Steuerimpuls gemäß Fig. 7 erhalten. Unter Verwendung des zweigeteilten Impuls-Kurvenverlaufs wird der Bereich der Menge des ausgestoßenen Tintentröpfchens erweitert, weshalb die Korrektur der Veränderung der Ausstoßmenge wirksam durchgeführt wird. Die Menge der Tinte kann durch Steuern der Temperatur der Tinte gesteuert werden, weil die Viskosität der Tinte von deren Temperatur abhängt. Der erste Teil der beiden Impulse kann zum Steuern der Temperatur der Tinte verwendet werden, wodurch eine Mengensteuerung des Tintenausstoßes in einem großen Bereich zugelassen wird.
• Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuereinrichtung für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, das die Aufzeichnungskopf-Steuerschaltung gemäß Fig. 5 verwendet. Bei diesem Beispiel wird ein Musterbild unter Verwendung des Steuerimpulses mit der eingestellten Kurvenform aufgezeichnet und dann das erzeugte Bild durch eine Ungleichmäßigkeits-Erfassungseinrichtung 35 optisch gelesen. Dadurch kann die tatsächliche Bilddichte-Ungleichmäßigkeit erfaßt werden. Das erzeugte Bild-Ungleichmäßigkeitssignal wird zu einer Kurvenform-Daten- Verarbeitungseinrichtung 34 übertragen, die für die entsprechenden Heizelemente solche Steuerimpuls-Kurvenformen bestimmt, die eine gleichmäßige Bilddichte für die durch die Tintentröpfchen aus den Heizelementen erzeugten Bildelemente erzeugen. Danach werden die Daten gespeichert. Die Kurvenform-Daten WD sind durch 3 Bit, die dem Zähler 11A entsprechen, und 4 Bit, die dem Zähler 11B entsprechen, das heißt, insgesamt 7 Bit gebildet. Dann werden sie in Form eines ein Bit breiten seriellen Signals zu der Aufzeichnungskopf-Steuerschaltung 140A übertragen.
• Fig. 9 zeigt eine Beziehung zwischen dem Kurvenverlauf des Steuerimpulses und des Bild-Ungleichmäßigkeits-Signals gemäß diesem Ausführungsbeispiel. Gemäß Fig. 9 nimmt der Pegel des Bilddichte-Ungleichmäßigkeits-Signals mit einer Zunahme der erfaßten Bilddichte zu. Deswegen wird mit der Zunahme des Pegels des Ungleichmäßigkeits-Signals eine Impuls-Kurvenform ausgewählt, die eine kleinere Menge von ausgestoßener Tinte erzeugt, damit die Bilddichte unterdrückt wird.
• Bei Untersuchungen unter Verwendung des Geräts gemäß diesem Ausführungsbeispiel weisen die Taktimpulse CKA und CKB gemeinsam die Frequenz von 1 MHz auf, und der Zeitunterschied zwischen den Taktimpulsen CKA und CKB betrug 6 ms. Die aufgezeichneten Bilder waren von hoher Qualität ohne Ungleichmäßigkeit der Bilddichte.
• Bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen ist die Einrichtung zum Speichern der Kurvenform-Daten WD für die Steuerimpulse der Aufzeichnungskopf-Steuerschaltung als Schieberegister beschrieben worden, aber sie kann eine andere Form aufweisen, falls sie eine Speicherfunktion aufweist. Sie kann beispielsweise ein Schreib-Lese-Speicher, ein Festspeicher, eine Flipflopschaltung oder dergleichen sein. Die Kurvenform-Daten WD sind nicht auf diejenigen beschränkt, die seriell Bit für Bit eingegeben werden.
• Die vorliegende Erfindung ist nicht auf den Fall beschränkt, bei dem die Impuls-Kurvenform für jedes der Heizelemente bestimmt ist, sondern die Impuls-Kurvenform wird beispielsweise für jedes achte Heizelement bestimmt. Mit einem derartigen Aufbau kann ein Bild mit einer ausreichend hohen Qualität erzeugt werden.
• Die vorangehende Beschreibung bezog sich auf ein Heizelement, das bei einem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf verwendet wird. Die vorliegende Erfindung kann jedoch bei einem Heizelement bei einem Wärme-Aufzeichnungskopf einer Wärmeübertragungs- Ausführungsform oder einer wärmeempfindlichen Ausführungsform angewandt werden. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung bei einem Aufzeichnungselement angewandt werden, das eine andere als Wärmeenergie, beispielsweise ein piezoelektrisches Element verwendet.
• Die vorliegende Erfindung kann besonders geeignet bei einem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf und einem Aufzeichnungsgerät verwendet werden, bei dem Wärmeenergie durch einen elektrothermischen Wandler, einen Laserstrahl oder dergleichen zum Verursachen eines Zustandswechsels der Tinte zum Ausstoßen der Tinte verwendet wird. Dies ist dadurch bedingt, daß eine hohe Dichte der Bildelemente und eine hohe Auflösung der Aufzeichnung möglich sind.
• Der typische Aufbau und das Arbeitsprinzip sind vorzugsweise diejenigen, die in den US-Patentschriften Nr. 4 723 129 und Nr. 4 740 796 offenbart sind. Das Prinzip und der Aufbau können bei einem sogenannten Aufzeichnungssystem auf Anforderung und bei einem unterbrochenen Aufzeichnungssystem angewandt werden. Sie sind jedoch insbesondere für die Ausführungsform auf Anforderung geeignet, weil das Prinzip derart ist, daß zumindest ein Steuersignal an einen elektrothermischen Wandler angelegt wird, der auf einem Flüssigkeits- (Tinten-) Halteblatt oder einem Flüssigkeitsdurchlauf angeordnet ist, wobei das Steuersignal ausreicht, einen derart schnellen Temperaturanstieg über eine Abweichung von einem Bläschen- Siedepunkt hinaus zu erzeugen, wodurch durch den elektrothermischen Wandler Wärmeenergie erzeugt wird, damit ein Filmsieden auf dem Heizabschnitt des Aufzeichnungskopfes erzeugt wird, wodurch ein Bläschen in der Flüssigkeit (Tinte) erzeugt werden kann, die jedem der Steuersignale entspricht. Durch die Erzeugung, die Entwicklung und das Zusammenziehen des Bläschens wird die Flüssigkeit (Tinte) durch eine Ausstoßöffnung zum Erzeugen zumindest eines Tröpfchens ausgestoßen. Das Steuersignal weist vorzugsweise eine Impulsform auf, weil die Entwicklung-und das Zusammenziehen des Bläschens sofort ausgeführt werden können, weshalb die Flüssigkeit (Tinte) mit schnellem Ansprechen ausgestoßen wird. Das Steuersignal in Impulsform ist vorzugsweise derart wie in den US-Patentschriften Nr. 4 463 359 und Nr. 4 345 262 offenbart. Darüber hinaus ist die Temperatur-Anstiegsrate der Heizoberfläche vorzugsweise derart wie in der US-Patentschrift Nr. 4 313 124 offenbart.
• Der Aufbau des Aufzeichnungskopfes kann wie in den US-Patentschriften Nr. 4 558 333 und Nr. 4 459 600 dargestellt, bei denen der Heizabschnitt an einem gekrümmten Abschnitt angeordnet ist, und der Aufbau der Kombination der Ausstoßöffnung, des Flüssigkeitsdurchlaufs und des elektrothermischen Wandlers wie in den vorstehend erwähnten Patentschriften offenbart sein. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung bei dem Aufbau, der in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 123 670/1984 offenbart ist, bei dem ein gemeinsamer Schlitz als Ausstoßöffnung für mehrere elektrothermische Wandler verwendet wird und bei dem Aufbau angewandt werden, der in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 138 461/1984 offenbart ist, bei dem eine Öffnung zum Absorbieren von Druckwellen der Wärmeenergie entsprechend dem Ausstoßabschnitt ausgebildet ist. Dies ist dadurch bedingt, daß die vorliegende Erfindung zum Durchführen des Aufzeichnungsvorgangs mit Sicherheit und mit einer hohen Wirksamkeit unabhängig von der Ausführungsform des Aufzeichnungskopfes dient.
• Die vorliegende Erfindung kann wirksam bei einem sogenannten Vollzeilen-Aufzeichnungskopf mit einer Länge angewandt werden, die der maximalen Aufzeichnungsbreite entspricht. Ein derartiger Aufzeichnungskopf kann einen einzelnen Aufzeichnungskopf oder mehrere Aufzeichnungsköpfe aufweisen, die zum Abdecken der maximalen Breite kombiniert sind.
• Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung bei einem serieilen Aufzeichnungskopf, bei dem der Aufzeichnungskopf auf dem Hauptaufbau befestigt ist, bei einem Aufzeichnungskopf mit austauschbarem Chip bzw. austauschbarem integriertem Schaltkreis, der an die Hauptvorrichtung elektrisch angeschlossen ist und mit Tinte versorgt werden kann, wenn er in den Hauptaufbau eingebaut ist, oder bei einem Aufzeichnungskopf mit Patrone mit einem als eine Einheit ausgebildeten Tintenbehälter angewandt werden.
• Die Bereitstellung der Rückgewinnungsvorrichtung und bzw. oder einer Hilfsvorrichtung für den vorbereitenden Vorgang sind bevorzugt, weil sie die Wirkungen der vorliegenden Erfindung weiter stabilisieren können. Als derartige Vorrichtungen gibt es Abdeckvorrichtungen für den Aufzeichnungskopf, Reinigungsvorrichtungen dafür, eine Andrück- oder Ansaugvorrichtung sowie eine vorheizvorrichtung, die der elektrothermische Wandler, ein zusätzliches Heizelement oder eine Kombination daraus sein kann. Auch kann eine Vorrichtung zum Ausführen eines vor-Ausstoßes (nicht für den Aufzeichnungsvorgang) den Aufzeichnungsvorgang stabilisieren.
• Bezüglich der Variation des einsetzbaren Aufzeichnungskopfes kann er aus einem einzelnen Aufzeichnungskopf, der einer Tinte einer einzelnen Farbe entspricht, oder aus mehreren Aufzeichnungsköpfen bestehen, die der Vielzahl von Tintenmaterialien mit verschiedenen Aufzeichnungsfarben oder -dichten entspricht. Die vorliegende Erfindung kann wirksam bei einem Gerät angewandt werden, das zumindest einen von einem monochromatischen Modus hauptsächlich mit Schwarz, einem Mehrfarben-Modus mit verschiedenfarbigen Tintenmaterialien und bzw. oder einem Vollfarben-Modus aufweist, der die Mischung der Farben verwendet, wobei das Gerät eine als Einheit ausgebildete Aufzeichnungseinheit oder eine Kombination von mehreren Aufzeichnungsköpfen sein kann.
• Außerdem war bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel die Tinte flüssig. Sie kann jedoch ein Tintenmaterial sein, das unterhalb der Zimmertemperatur verfestigt ist, aber sich bei Zimmertemperatur verflüssigt. Da die Temperatur der Tinte auf nicht weniger als 30 ºC und nicht mehr als 70 ºC geregelt wird, damit die Viskosität der Tinte zum Erzeugen des stabilisierten Ausstoßes bei einem gewöhnlichen Aufzeichnungsgerät dieser Ausführungsform erzeugt wird, kann die Tinte derart beschaffen sein, daß sie innerhalb des Temperaturbereichs flüssig ist, wenn das Aufzeichnungssignal angelegt wird. Die vorliegende Erfindung kann auch bei anderen Tintenarten angewandt werden. Bei einer von diesen wird der Temperaturanstieg infolge der Wärmeenergie dadurch verhindert, daß er für den Zustandswechsel der Tinte von dem festen Zustand zu dem flüssigen Zustand verbraucht wird. Ein anderes Tintenmaterial verfestigt sich, wenn es nicht erwärmt wird, damit die Verdampfung der Tinte verhindert wird. In beiden Fällen wird bei Anlegen des Aufzeichnungssignals, das Wärmeenergie erzeugt, die Tinte verflüssigt, und die verflüssigte Tinte kann ausgestoßen werden. Ein anderes Tintenmaterial kann beginnen, sich zu dem Zeitpunkt zu verfestigen, wenn es das Aufzeichnungsmaterial erreicht. Die vorliegende Erfindung kann auch bei einem derartigen Tintenmaterial angewandt werden, das durch die Zufuhr der Wärmeenergie verflüssigt wird. Ein derartiges Tintenmaterial kann als flüssiges oder festes Material in Durchlaßlöchern oder Ausnehmungen zurückgehalten sein, die in einem porösen Blatt ausgebildet sind, wie in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 56 847/1979 und der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 71 260/1985 offenbart ist. Das Blatt liegt den elektrothermischen Wandlern gegenüber. Das wirksamste System für die vorstehend beschriebenen Tintenmaterialien ist das Filmsiedesystem.
• Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät kann als Ausgabe-Endgerät einer Informations-Verarbeitungsvorrichtung wie einem Computer oder dergleichen, als mit einem Bildleser oder dergleichen kombiniertes Kopiergerät oder als Faksimilegerät mit Informations-Sende-und-Empfangsfunktionen verwendet werden.
• Wie vorstehend beschrieben werden die Kurvenform-Daten für den Steuerimpuls in einer Speicherschaltung gespeichert und der Steuerimpuls für die Kurvenform-Daten kann an die zugehörigen Heizelemente entsprechend dem Aufzeichnungs-Bildsignal angelegt werden.
• Infolgedessen wird das Kurvenform-Daten-Signal für den Steuerimpuls nicht als das Aufzeichnungssignal verwendet, weshalb die umfangreiche Schaltung zum Ausführen der Kurvenform-Daten-Steuerung synchron mit der Übertragung des Aufzeichnungs-Bildsignals entfallen kann. Dadurch wird der Aufbau des Aufzeichnungskopfes vereinfacht. Darüber hinaus kann die Korrektur der Veränderung der Eigenschaften der Heizelemente durch die Kurvenform-Daten schnell ausgeführt werden. Die Größe des Aufzeichnungselement-Teils kann bei einem Aufzeichnungsgerät und insbesondere bei dem Aufzeichnungsgerät mit mehreren Vollzeilen-Aufzeichnungsköpfen mit einer großen Anzahl von Wärmeenergie-Erzeugungselementen mit einer hohen Dichte verringert werden. Deswegen können die Größen des gesamten Faksimile-, Kopier-, Textverarbeitungsgeräts oder dergleichen oder eines anderen Druckers verringert werden.
• Obwohl die Erfindung unter Bezug auf die mit ihr offenbarten Anordnungen beschrieben worden ist, ist sie nicht auf die vorangehenden Einzelheiten beschränkt, und diese Anmeldung soll solche Abänderungen oder Veränderungen abdecken, die zum Zweck von Verbesserungen oder im Bereich der nachfolgenden Ansprüche gemacht werden.

Claims (21)

1. Aufzeichnungskopf mit einer Vielzahl von Aufzeichnungselementen zum Ausstoßen von Tinte und

einer Kurvenform-Speichereinrichtung (13) zum Speichern von Kurvenform-Daten (WD) für ein an die Aufzeichnungselemente angelegtes Steuersignal oder -signale,

gekennzeichnet durch

eine Zähleinrichtung (11) zum Zählen einer Periode entsprechend den Kurvenform-Daten und

eine Steuersignal-Anlegevorrichtung (3, 5, 7, 9) zum Anlegen an jedes von einer vorbestimmten Anzahl von Aufzeichnungselementen zumindest eines Steuersignals auf der Grundlage der durch die Zähleinrichtung gezählten Periode entsprechend zumindest einem Aufzeichnungs-Bildsignal, wobei die vorbestimmte Anzahl zumindest eins ist und die Kurvenform-Daten eine Breite des zumindest einen Steuersignals zum Steuern der Menge der ausgestoßenen Tinte definieren.

2. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Anzahl eins ist.

3. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Anzahl größer als eins ist.

4. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Steuersignal zumindest zwei Impulssignale aufweist.

5. Aufzeichnungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungselemente zum Ausstoßen von Tinte Heizelemente (1) zum Erzeugen von Wärmeenergie im Ansprechen auf Steuersignale zum Verursachen eines Zustandswechsels der Tinte aufweisen.

6. Aufzeichnungsgerät mit einem Aufzeichnungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch

eine Übertragungsvorrichtung zum Übertragen des zumindest einen Aufzeichnungs-Bildsignals zu der Steuersignal-Anlegevorrichtung und

eine Steuereinrichtung zum Steuern des Zeitpunkts des Anlegens des zumindest einen Steuersignals.

7. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Kurvenform-Daten-Einstellvorrichtungen zum Übertragen der Kurvenform-Daten zu der Kurvenform-Speichereinrichtung zum Speichern der Kurvenform-Daten in der Speichereinrichtung vorgesehen sind.

8. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtungen ein Kurvenform-Speicherelement zum Speichern der Kurvenform-Daten entsprechend einer Bilddichte aufweisen.

9. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenform-Daten-Einstellvorrichtungen eine Bildlesevorrichtung zum Lesen eines durch den Aufzeichnungskopf erzeugten Bildes vor einem Aufzeichnungsvorgang und eine Verarbeitungseinrichtung zum Korrigieren der Kurvenform-Daten auf der Grundlage der durch die Lesevorrichtung gelesenen Daten aufweisen.

10. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bildsignal-Speicherschaltung (9) zum Speichern des zumindest einen Aufzeichnungs-Bildsignals vorgesehen ist.

11. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lesevorrichtung das zumindest eine Aufzeichnungs-Bildsignal der Bildsignal-Speicherschaltung zuführt.

12. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bildsignal-Eingabevorrichtung zum Zuführen des zumindest einen Aufzeichnungs-Bildsignals zu der Bildsignal-Speicherschaltung vorgesehen ist.

13. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungselemente über einer gesamten Aufzeichnungsbreite eines Aufzeichnungsmediums angeordnet sind.

14. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungskopf einen Aufzeichnungsvorgang unter Verwendung einer Vielzahl von Tintenfarben ausführt.

15. Aufzeichnungsverfahren unter Verwendung eines Aufzeichnungskopfes mit einer Vielzahl von Aufzeichnungselementen, mit den Schritten:

eines Speicherns von Kurvenform-Daten für zumindest ein an eine vorbestimmte Anzahl der Aufzeichnungselemente angelegtes Steuersignal, wobei die vorbestimmte Anzahl zumindest eins ist und die Kurvenform-Daten eine Breite des zumindest einen Steuersignals definieren,

eines Zählens einer Zeitperiode entsprechend den Kurvenform-Daten,

eines Anlegens eines Aufzeichnungs-Bildsignals an jedes der vorbestimmten Anzahl der Aufzeichnungselemente,

eines Ausgebens eines Steuersignals zu der vorbestimmten Anzahl der Aufzeichnungselemente auf der Grundlage der bei dem Schritt des Zählens gezählten Zeitperiode entsprechend dem angelegten Aufzeichnungs-Bildsignal und

eines Wiederholens des Schritt des Zählens, des Schritt des Anlegens und des Schritt des Ausgebens während eines Aufzeichnungsvorgangs.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Speicherns ausgeführt wird, nachdem ein Hauptschalter zum Zuführen von Strom zu dem Aufzeichnungskopf betätigt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei das zumindest eine Steuersignal zumindest zwei Impulssignale aufweist.

18. Verfahren nach Anspruch 15, 16 oder 17, wobei die vorbestimmte Anzahl eins ist.

19. Verfahren nach Anspruch 15, 16 oder 17, wobei die vorbestimmte Anzahl größer als eins ist.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, wobei die Aufzeichnungselemente Heizelemente aufweisen, die im Ansprechen auf das zumindest eine Steuersignal zum Verursachen eines Zustandswechsels der Tinte Wärmeenergie zum Austoßen der Tinte erzeugen.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, wobei die Kurvenform-Daten zum Begrenzen der Breite des zumindest einen Steuersignals zum Steuern einer Menge der ausgestoßenen Tinte dienen.