DE69223698T2

DE69223698T2 - Farbstrahlaufzeichnungsgerät und Verfahren

Info

Publication number: DE69223698T2
Application number: DE69223698T
Authority: DE
Inventors: Yuji Akiyama; Atsushi Arai; Hideo Fukazawa; Hiromitsu Hirabayashi; Miyuki Matsubara; Shigeyasu Nagoshi; Hitoshi Sugimoto; Makoto Takemura; Koji Terasawa; Kenjiro Watanabe
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-07-30
Filing date: 1992-07-29
Publication date: 1998-05-14
Anticipated expiration: 2012-07-30
Also published as: EP0526205A2; ES2110473T3; EP0794061A1; US5477246A; EP0526205B1; EP0941852B1; ATE161481T1; DE69232448D1; DE69232977T2; EP0794061B1; EP0526205A3; EP0941852A3; ATE213697T1; US6286926B1; ATE235376T1; EP0941852A2; DE69232448T2; DE69223698D1; DE69232977D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Aufzeichnung mittels Tintenstrahlen und betrifft insbesondere eine Aufzeichnungsvorrichtung sowie ein Aufzeichnungsverfahren, bei welchen eine Flüssigkeit unter Verwendung von elektrothermisch Energie umwandelnden Elementen erwärmt wird und Flüssigkeitströpfchen ausgestoßen werden.

Verwandter Stand der Technik

In den vergangenen Jahren wurden Geräte zur Büroautomatisierung wie beispielsweise Computer, Textverarbeitungsgeräte, Kopiergeräte und dergleichen populär, und es wurde eine große Zahl von Aufzeichnungsvorrichtungen für diese Geräte entwickelt. Eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung erlaubt einfacher als andere Aufzeichnungsverfahren eine hochauflösende Aufzeichnung und kann eine leise, preiswerte Aufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit bieten.
Eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung ist zusätzlich zu einer einfachen Einfachabtastung-Aufzeichnungsbetriebsart mit verschiedenen Aufzeichnungsbetriebsarten ausgestattet, um ein hinsichtlich der Fixierungscharakteristiken einer Tinte auf einem Aufzeichnungsmedium wie beispielsweise einem Blatt Papier, einer OHP-Folie bzw. Folie für die Overhead-Projektion und dergleichen bestehendes Problem zu lösen und beispielsweise auf die Aufzeichnungsköpfe zurückzuführende Ungleichmäßigkeiten der Dichte zu vermeiden.
Eine dieser Aufzeichnungsbetriebsarten, eine Druckbetriebsart mit mehreren Durchgängen bzw. eine Mehrweg- Druckbetriebsart zum Durchführen einer Aufzeichnung durch mehrfaches Abtasten bzw. Überstreichen eines einzelnen Bereichs eines Aufzeichnungsmediums mittels einem einzelnen Aufzeichnungskopf, wird vorwiegend für verschiedene Zwecke genutzt. Insbesondere dann, wenn eine Farbaufzeichnung durch eine Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen unter Verwendung verschiedener Tintenfarben durchgeführt wird, wird eine Mehrweg-Dünndruckbetriebsart ausgeführt. In dieser Betriebsart wird, um zu vermeiden, daß Tinte überläuft und das Bild auf dem Aufzeichnungsmedium verschmiert wird, anstelle des Druckens sämtlicher Aufzeichnungsdaten zur selben Zeit ein Einzelabtastmuster derart ausgedünnt, daß ein Schachbrettmuster erhalten wird, dann das Schachbrettmuster mehrmals aufgezeichnet und dadurch ein sämtlichen Aufzeichnungsdaten entsprechendes Bild fertiggestellt. Sogar in einer monochromen Aufzeichnungsbetriebsart wird das nachfolgende Druckverfahren als eine Modifikation der Mehrweg-Dünndruckbetriebs art ausgeführt. Beispielsweise wird bei einem Aufzeichnungskopf, der aus einer Vielzahl von Düsen besteht, oftmals eine dem Aufzeichnungskopf inhärente Dichte-Ungleichmäßigkeit aufgrund eines Unterschieds in den Ausstoßcharakteristiken zwischen den Düsen beobachtet. Um eine derartige Ungleichmäßigkeit zu eliminieren, wird die Hälfte der Aufzeichnungsdaten durch eine erste Düsengruppe gedruckt, und wird die verbleibende Hälfte durch eine zweite Düsengruppe gedruckt.
Bei der Mehrweg-Dünndruckbetriebsart neigt die Dichte eines aufgezeichneten Bilds dazu, niedriger zu werden als die eines Bilds dann, wenn die Aufzeichnung auf einmal ohne Verwendung eines Ausdünnungsmusters durchgeführt wird (Einweg-Druckbetriebsart bzw. Druckbetriebsart mit einem Durchgang). Das Ausmaß dieses Phänomens ändert sich in Abhängigkeit von der Art des Aufzeichnungsmediums. Vorwiegend tritt dieses Phänomen auf beschichtetem Papier, das mit einer Tintenaufnahmeschicht beschichtet ist, nur schwer auf, und wird daher oftmals auf nicht beschichtetem Papier, wie beispielsweise PPC-Papier, ohne spezielle Beschichtung beobachtet. Obwohl die Einzelheiten des Mechanismus dieses Phänomens nicht bekannt sind, zeigt dieses Phänomen eine starke Korrelation mit der Tintenabsorptionsgeschwindigkeit von Tintenaufnahmecharakteristiken und tritt leicht bei Papier auf, das geringe Tintenfixiercharakteristiken aufweist. Da dieses Phänomen mit der Tintenabsorption eines Aufzeichnungsmediums wie beispielsweise Papier in Beziehung steht, ist es auch mit der Zusammensetzung der Tinte korreliert. Obwohl Papier mit geringer Tintenfixiercharakteristik die Mehrweg-Dünndruckbetriebsart erfordert, tritt auf einem solchen Papier aufgrund der Mehrweg-Dünndruckbetriebsart leicht eine Dichteverringerung auf.
Bei einem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren werden Tintentröpfchen mittels verschiedenen Verfahren erzeugt, und erfolgt die Aufzeichnung durch Aufbringen von Tintentröpfchen auf ein Aufzeichnungsmedium wie beispielsweise Papier.
Unter Aufzeichnungsvorrichtungen, bei denen ein Aufzeichnungsverfahren dieser Art angewandt wird, ist als eine Vorrichtung mit einer Struktur, die für einen Hochdichte- Mehrfachöffnungs-Aufzeichnungskopf geeignet ist, eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung der Wärme als Energie zum Erzeugen von Tintentröpfchen nutzenden Bauart bekannt.
Die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die Wärme als Tintentröpfchen-Ausstoßenergie nutzt, umfaßt normalerweise einen Aufzeichnungskopf mit einer Tintentröpfchen-Erzeugungseinrichtung zum Erwärmen einer Tinte derart, daß aufgrund einer abrupten Volumenzunahme Tinte verschoben wird, und Ausstoßen der Tinte aus Öffnungen aus einem Düsenabschnitt, wodurch Tintentröpfchen erzeugt werden, d.h. mit elektrothermisch Energie umwandelnden Elementen, die auf das Anlegen eines elektrischen Signals hin Wärme erzeugen und die Tinte erwärmen können.
Bei der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung werden die Tintenstrahlcharakteristiken, insbesondere die Größe der Tintentröpfchen, durch die Temperatur des Aufzeichnungskopfs beeinflußt, und ändert sich die Druckdichte in Abhängigkeit von der Temperatur. Infolgedessen wird eine Temperatursteuerung zum beispielsweise Aufrechterhalten einer konstanten Temperatur des Aufzeichnungskopfs durchgeführt.
Fig. 22 zeigt einen Tintenstrahldruckerkopf zum Erwärmen einer Tinte durch eine Heizeinrichtung derart, daß Blasen erzeugt werden, und Ausstoßen von Tintentröpfchen durch die Blasen, und zeigt insbesondere Einzelheiten eines Ausstoßelements 58 als Hauptteil des Kopfs.
Heizeinrichtungen H&sub1; 65 und H&sub2; 66, die zum Erwärmen des Kopfs und Halten der Kopftemperatur verwendet werden, sind aus demselben Material wie Ausstoß-Heizeinrichtungen 63 auf einem Si-Substrat ausgebildet. Die Erregung der Heizeinrichtungen H&sub1; 65 und H&sub2; 66 wird in Übereinstimmung mit Kopftemperaturinformation aus einer auf einer Basisplatte 53 angebrachten Temperaturerfassungseinrichtung (Thermistor) Ein/Aus-gesteuert, wodurch die Kopftemperatur gesteuert wird. Öffnungen 62 zum Ausstoßen von Tinte kommunizieren mit entsprechenden Düsen 64. Den Düsen 64 wird über eine Tintenkammer 68 Tinte aus einem (nicht gezeigten) Tintentank zugeführt. Ein Filter 69 ist an der Tintenkammer 68 angeordnet. Die Heizeinrichtungen 63, 65 und 64 sind über ein Al-Verdrahtungsmuster 67 und Bonddrähte 70 mit einer gedruckten elektrischen Schaltung 54 verbunden.
Da jedoch der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf zum Ausstoßen von Tintentröpfchen unter Verwendung von Wärmeenergie während der Aufzeichnung selbst Wärme erzeugt, ist die Tintentemperatur in jeder Düse dort, wo die Ausstoß-Heizeinrichtung angeordnet ist, höher als eine Temperatur, die während der Aufzeichnung durch die Temperaturerfassungseinrichtung erfaßt wird, wobei sich dieser Temperaturunterschied in Abhängigkeit von dem Aufzeichnungsmuster und der Aufzeichnungsdichte ändert. Daher erhöht sich dann, wenn Daten mit hoher Aufzeichnungsdichte, wie beispielsweise ein Bildmuster, aufzuzeichnen sind, die Tintentemperatur in den Düsen, so daß sich die Druckdichte dementsprechend erhöht. Wenn demgegenüber Daten mit einer verhältnismäßig niedrigen Aufzeichnungsdichte, wie beispielsweise ein Zeichenmuster, aufzuzeichnen sind, wird die Druckdichte verringert. Es ist daher schwierig, immer eine gleichmäßige Druckdichte zu erhalten.
Wenn ein Bildmuster aufgezeichnet wird, wird oftmals ein Mehrweg-Druckvorgang zum Durchführen der Aufzeichnung einer Zeile in mehrmaligen Wagenrücklauf-Abtast-Vorgängen durchgeführt, um die Bildqualität (Farbrandunschärfe Farbfehler und dergleichen) zu verbessern. In diesem Fall kann sich die Druckdichte aufgrund eines Unterschieds im Kopftemperaturanstieg, die durch unterschiedliche Druckdichten in jeweiligen Abtastvorgängen verursacht wird, ändem. Wenn sich die Druckdichte in jedem Abtastvorgang ändert, ändert sich der Tinteneindringzustand auf einem Aufzeichnungsmedium. Verglichen mit einem Fall, in dem die Druckdichte durch ein Einweg-Druckverfahren erhöht wird, wird im allgemeinen dann, wenn Tinte mehrmals mit niedriger Druckdichte gedruckt wird, die Verteilung jedes Tintentröpfchens auf einem Aufzeichnungsmedium verringert, so daß die zutage tretende Druckdichte in unerwünschter Art und Weise verringert wird.
Die Nachfrage nach einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die in der Lage ist, eine Farbaufzeichnung durchzuführen, nimmt zu. Eine derartige Aufzeichnungsvorrichtung verwendet einen Aufzeichnungskopf mit einem Feld aus einer Vielzahl von Aufzeichnungselementen, das durch Integrieren einer Vielzahl von Tintenausstoßöffnungen und Düsen erhalten wird. Manche Aufzeichnungsvorrichtungen besitzen eine Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen zum jeweiligen Ausstoßen von cyanfarbener, magentafarbener, gelber und schwarzer Tinten zu Zwecken der Aufzeichnung. Die Tintenausstoßöffnungen eines solchen Aufzeichnungskopfs stoßen eine Tinte in nahezu gleicher Menge pro Pixel aus.
Die Tintenausstoßmenge wird jedoch erheblich durch die Temperatur des Aufzeichnungskopfs beeinflußt. Im einzelnen nimmt dann, wenn die Temperatur des Aufzeichnungskopfs hoch ist, die Ausstoßmenge zu; wenn die Temperatur des Aufzeichnungskopfs niedrig ist, nimmt die Ausstoßmenge ab. Ein derartiger Unterschied in der Ausstoßmenge beeinflußt in hohem Maße die Dichte eines gedruckten Bilds. Um die Ausstoßmenge unabhängig von der Umgebungsbedingung des Aufzeichnungskopfs zu stabilisieren, muß für jeden Aufzeichnungskopf eine Temperatursteuerung durchgeführt werden.
Zu diesem Zweck wird zusätzlich zu den Tintenausstoß-Heizeinrichtungen eine temperaturgesteuerte Heizeinrichtung nahe dem oder in dem Aufzeichnungskopf angeordnet, und wird die Temperatur des Aufzeichnungskopfs durch einen Thermistor erfaßt. Die erfaßte Temperatur wird zu einem Steuermechanismus zurückgeführt, um die Tintenausstoßmenge zu stabilisieren, wodurch ein Bild erhalten wird, das unabhängig von der Umgebungstemperatur des Aufzeichnungskopfs frei von Druckdichteunterschieden ist. In diesem Fall wird die Temperatursteuerung für Aufzeichnungsköpfe uniform durchgeführt. Wenn demgegenüber eine Farbaufzeichnung unter Verwendung von Tintenstrahl-Aufzeichnungsköpfen durchgeführt wird, wird das folgende Verfahren angewandt. D.h., es wird beschichtetes Papier mit einer guten Tintenabsorption als Aufzeichnungsmedium verwendet, es werden Tintentröpfchen, von welchen jedes eine verhältnismäßig kleine Tropfengröße hat, auf das beschichtete Papier ausgestoßen, und es wird die Tinte in dem beschichteten Papier absorbiert.
Wenn das vorstehend erwähnte beschichtete Papier als Aufzeichnungsmedium verwendet wird, können eine ausreichende Druckdichte und Fixiercharakteristiken gewährleistet werden. Mit dem Aufkommen von preiswerten informationstechnischen Geräten und Kommunikationsgeräten ist jedoch eine Nachfrage nach einem Druckvorgang, bei dem preiswertes Normalpapier als Aufzeichnungsmedium verwendbar ist, ent standen. Wenn eine Aufzeichnungsvorrichtung exklusiv zur Verwendung von beschichtetem Papier angeordnet ist, muß ein Benutzer teure Aufzeichnungsmedien verwenden und kann Aufzeichnungsmedien nicht nach Wunsch auswählen.
Da Normalpapier keine spezielle Behandlung zur Absorption von Tinte als Flüssigkeit aufweist, kann es im Vergleich zu beschichtetem Papier, welches unter Berücksichtigung der Absorption von Tinte hergestellt wird, nur schwer eine ausreichende Dichte erzielen. Insbesondere die Dichte einer für Zeichen, gerade Linien und dergleichen verwendete schwarze Tinte ist in einem Bild wichtig. Daher ist das Erzielen einer ausreichenden Dichte eine wichtige Aufgabe für den Druckvorgang auf Normalpapier.
Wenn wie bei dem vorstehend erwähnten konventionellen Verfahren die Temperatursteuerung beim Ausstoßen uniform für eine Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen durchgeführt wird, um einen Druckvorgang auf Aufzeichnungsmedien wie beispielsweise Normalpapier, OHP-Papier und dergleichen mit gegenüber beschichtetem Papier geringer Tintenabsorption durchzuführen, ist, weil die auszustoßenden Tintentröpfchen so festgelegt werden, daß sie - wie vorstehend beschrieben - eine kleine Tropfengröße aufweisen, die Dichte schwarzer Zeichen und schwarzer Linien niedrig. Darüber hinaus werden, weil Tinten in zu großen Mengen in R (rot)-, G (grün)- und B (blau)-Abschnitten, die durch Mischen von Tinten, die aus den Aufzeichnungsköpfen für Cyan, Magenta und Gelb ausgestoßen werden, erhalten werden, implantiert werden, um ein Farbbild zu erhalten, die Tinten erheblich verschmiert bzw. verunschärft, so daß infolgedessen die Druckqualität verschlechtert wird.
Darüber hinaus schwankt die Druckdichte von Aufzeichnungskopf zu Aufzeichnungskopf, weil die Aufzeichnungsköpfe an einer Schwankung der Ausstoßmenge leiden. Infolgedessen werden insbesondere in einer Farbaufzeichnungsbetriebsart von Farbtintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung zu Farbtintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung unterschiedliche Farbtöne erhalten.
Die Druckschrift US-A-4748453 offenbart einen Drucker und ein Druckverfahren gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 18, welche Tinte entweder unter Verwendung einer Einweg-Druckbetriebsart oder einer Mehrwegdruck-Betriebsart auf ein Aufzeichnungsmedium aufbringen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereitgestellt zum Durchführen einer Aufzeichnung unter Verwendung eines Aufzeichnungskopfs zum Ausstoßen von Tinte aus einer Vielzahl von Ausstoßöffnungen, mit: einer Umschalteinrichtung zum Umschalten zwischen einer Mehrwegdruck-Betriebsart zum Aufzeichnen von Daten unter Durchführung einer Vielzahl relativer Abtastvorgänge zwischen dem Aufzeichnungskopf und einem einzelnen Aufzeichnungsbereich und Aufzeichnung eines Teils der Daten mit jedem relativen Abtastvorgang, und einer Einwegdruck-Betriebsart zum Aufzeichnen aller Aufzeichnungsdaten durch einen einzelnen relativen Abtastvorgang; und einer Steuereinrichtung zum Durchführen eines Aufzeichnungsvorgangs in der durch die Umschalteinrichtung gewählten Betriebsart, gekennzeichnet durch eine Ausstoßmengensteuereinrichtung zum Steuern der aus dem Aufzeichnungskopf ausgestoßenen Tintenmenge derart, daß die Gesamtmenge der bei der Mehrwegdruck-Betriebsart auf den Aufzeichnungsbereich aufgebrachten Tinte größer ist als die Gesamtmenge der bei der Einwegdruck-Betriebsart aufgebrachten Tinte.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren bereitgestellt zum Durchführen einer Aufzeichnung unter Verwendung eines Aufzeichnungskopfs zum Ausstoßen von Tinte aus einer Vielzahl von Ausstoßöffnungen, mit den Schritten: Auswählen entweder einer Mehrwegdruck-Betriebsart zum Aufzeichnen von Daten unter Durchführung einer Vielzahl relativer Abtastvorgänge zwischen dem Aufzeichnungskopf und einem einzelnen Aufzeichnungsbereich und Aufzeichnung eines Teils der Daten mit jedem relativen Abtastvorgang, oder einer Einwegdruck-Betriebsart zum Aufzeichnen aller Aufzeichnungsdaten durch einen einzelnen relativen Abtastvorgang; und Unterscheiden, ob die gewählte Betriebsart die Mehrwegdruck- Betriebsart ist oder nicht, gekennzeichnet durch Steuern der aus dem Aufzeichnungskopf ausgestoßenen Tintenmenge derart, daß die Gesamtmenge der bei der Mehrwegdruck-Betriebsart auf den Aufzeichnungsbereich aufgebrachten Tinte größer ist als die Gesamtmenge der bei der Einwegdruck-Betriebsart auf den Aufzeichnungsbereich aufgebrachten Tinte.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Fig. 1 ist eine vereinfachte Ansicht zum Erklären einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, bei der die Erfindung anwendbar ist;
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung zeigt, bei der die Erfindung anwendbar ist;
Fig. 3A bis 3D sind Ansichten zum Erklären eines Verfahrens zum Erzeugen von Dünndrucksignalen;
Fig. 4 ist eine Tabelle, die Drucksteuerbetriebsarten und Soll-Kopftemperaturen in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Solltemperatur- Festlegeroutine für einen Aufzeichnungskopf zeigt;
Fig. 6 ist eine erklärende Ansicht von Aufzeichnungsmustern des ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 7 ist ein Diagramm, das die Korrelation zwischen der Solltemperatur und der Ausstoßmenge eines Aufzeichnungskopfs zeigt;
Fig. 8 ist ein Diagramm, das die Korrelation zwischen der Ausstoßmenge und der Aufzeichnungsdichte in Übereinstimmung mit Aufzeichnungsbetriebsarten und Aufzeichnungsmedien zeigt;
Fig. 9 ist ein Diagramm, das einen Ausstoßmengen-Einstellzustand unter PWM-Steuerung in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 10 zeigt eine PWM-Tabelle des zweiten Ausführungsbeispiels;
Fig. 11 ist ein Diagramm, das die Ausstoßmengensteuerung auf der Grundlage einer Tabellenumsetzung zeigt;
Fig. 12 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Kopfansteuer- Steuerroutine des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt;
Fig. 13A bis 13C sind erklärende Ansichten, die Aufzeichnungsprozesse in einem Aufzeichnungsverfahren in Übereinstimmung mit dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen;
Fig. 14 ist eine erklärende Ansicht, die einen Zustand bei Beendigung der Aufzeichnung durch das Aufzeichnungsverfahren des dritten Ausführungsbeispiels zeigt;
Fig. 15 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Kopftemperatur- Steuerroutine in Übereinstimmung mit einer Darstellung der vorliegenden Anwendung zeigt;
Fig. 16A bis 16C sind erklärende Ansichten eines Bildaufzeichnungsverfahrens;
Fig. 17 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Kopftemperatur- Steuerroutine in Übereinstimmung mit einer anderen Darstellung der vorliegenden Anwendung zeigt;
Fig. 18 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Kopftemperatur- Steuerroutine in Übereinstimmung mit einer dritten Darstellung der vorliegenden Anwendung zeigt;
Fig. 19 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer beispielhaften Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung;
Fig. 20 ist ein Blockdiagramm einer Steuereinheit der in Fig. 19 gezeigten Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung;
Fig. 21 ist eine vereinfachte Ansicht eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfs der in Fig. 19 gezeigten Vorrichtung;
Fig. 22 ist ein Querschnitt, der einen Hauptteil des in
Fig. 21 gezeigten Tintenstrahlaufzeichnungskopfs zeigt;
Fig. 23 ist ein Diagramm, das die Korrelation zwischen der Soll-Kopftemperatur und der Ausstoßmenge des Aufzeichnungskopfs zeigt;
Fig. 24 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Verarbeitungssequenz zum Festlegen eines Nutztemperaturbereichs des Aufzeichnungskopfs zeigt;
Fig. 25 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Temperatursteuervorgang des Aufzeichnungskopfs zeigt;
Fig. 26 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Anordnung eines Aufzeichnungsabschnitts der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung zeigt;
Fig. 27 ist eine vereinfachte Ansicht, die eine Anordnung einer Tintenstrahlaufzeichnungskopfeinheit zeigt;
Fig. 28 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung eines Steuersystems der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung zeigt;
Fig. 29 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung zeigt, die durch Integrieren eines Treibers, einer temperaturgesteuerten Heizeinrichtung und eines Temperaturmeßsensors in einen Aufzeichnungskopf selbst erhalten wird;
Fig. 30 ist eine vereinfachte perspektivische Ansicht, die eine Anordnung eines Aufzeichnungskopfs 102A zeigt;
Fig. 31 zeigt ein Druckbeispiel;
Fig. 32 ist ein Diagramm, das Nutztemperaturbereiche von Aufzeichnungsköpfen zeigt;
Fig. 33 ist eine Ansicht, die eine Dichteerfassungseinrichtung zeigt;
Fig. 34 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Druckdichten-Vergleichstabelle zeigt;
Fig. 35 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Dichteerfassungssequenz und einer Temperaturbereich-Festlegesequenz zeigt;
Fig. 36 ist eine Tabelle, die Nutztemperaturbereiche der Aufzeichnungsköpfe in Einheiten von Druckbetriebsarten und Dichtecharakteristiken der Aufzeichnungsköpfe zeigt;
Fig. 37 ist ein Ablaufdiagramm, das ein weiteres Beispiel einer Dichteerfassungsseguenz und einer Temperaturbereich- Festlegesequenz zeigt;
Fig. 38 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm, das eine Anordnung zeigt, die erhalten wird, wenn die erfindungsgemäße Aufzeichnungsvorrichtung einer Informationsverarbeitungsvorrichtung zugeführt wird;
Fig. 39 ist eine perspektivische Ansicht, die die äußere Erscheinung der in Fig. 38 gezeigten Informationsverarbeitungsvorrichtung zeigt; und
Fig. 40 ist eine perspektivische Ansicht, die eine weitere Informationsverarbeitungsvorrichtung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.

(Erstes Ausführungsbeispiel)

Fig. 1 ist eine vereinfachte Ansicht einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, bei der die Erfindung anwendbar ist. Eine Tintenstrahlkartusche C umfaßt eine Tintentankeinheit in ihrem oberen Abschnitt und einen (nicht gezeigten) Aufzeichnungskopf 23 in seinem unteren Abschnitt. Die Kartusche bzw. Patrone C weist ferner einen Anschluß zum Empfangen von Signalen zur Ansteuerung des Aufzeichnungskopfs 23 auf. Ein Wagen 2 trägt vier Kartuschen C1, C2, C3 und C4 (die Tinten in verschiedenen Farben, beispielsweise gelbe, magentafarbene, cyanfarbene und schwarze Tinten, enthalten) und reiht diese auf. Der Wagen 2 ist mit einem Anschlußhalter versehen, der elektrisch mit den Aufzeichnungsköpfen 23 verbunden ist, um beispielsweise Signale zum Ansteuern der Aufzeichnungsköpfe zu übertragen.
Die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung umfaßt eine Abtastschiene 11, die sich in der Hauptabtastrichtung des Wagens 2 erstreckt, um den Wagen 2 gleitend abzustützen, und einen Antriebsriemen 32 zum Übertragen einer Antriebskraft zum Hin- und Herbewegen des Wagens 2. Die Vorrichtung umfaßt ferner Paare von Transportwalzen 15 und 16 bzw. 17 und 18, die vor und hinter den Aufzeichnungspositionen der Aufzeichnungsköpfe angeordnet sind zum Greifen und Transportieren eines Aufzeichnungsmediums, und ein Aufzeichnungsmedium P wie beispielsweise ein Blatt Papier, welches gegen eine (nicht gezeigte) Platte gepreßt wird, um eine Aufzeichnungsfläche des Aufzeichnungsmediums P so einzustellen, daß diese flach ist. Zu diesem Zeitpunkt steht der Aufzeichnungskopf 23 jeder auf dem Wagen 2 angebrachten Tintenstrahlkartusche C gegenüber dem Wagen nach unten vor und befindet sich zwischen den Transportwalzen 16 und 18 zum Transportieren des Aufzeichnungsmediums P. Die Ausstoßöffnungsbildungsfläche jedes Aufzeichnungskopfs liegt parallel zu dem gegen die Führungsfläche der (nicht gezeigten) Platte gepreßten Aufzeichnungsmedium P. Es wird angemerkt, daß der Antriebsriemen 32 durch einen Hauptabtastmotor 29 angetrieben wird, und daß die Paare von Transportwalzen 18 bis 18 durch einen (nicht gezeigten) Nebenabtastmotor angetrieben werden.
Bei der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine Wiederherstellungseinheit an der Seite der Ruhelage (der linken Seite in Fig. 1) angeordnet. Die Wiederherstellungseinheit weist Kappeneinheiten 300 auf, die in Entsprechung zu der Vielzahl von Tintenstrahlkartuschen mit jeweils dem Aufzeichnungskopf 23 angeordnet sind. Bei einer Bewegung des Wagens 2 können die Kappeneinheiten 300 von rechts nach links gleitend verfahren und auch vertikal verschoben werden. Wenn sich der Wagen 2 in der Ruhelage befindet, fügen sich die Kappeneinheiten 300 an die entsprechenden Aufzeichnungsköpfe 23, um diese abzudecken, und vermeiden dadurch einen fehlerhaften Ausstoß der Tinte in den Ausstoßöffnungen der Aufzeichnungsköpfe 23. Ein solcher fehlerhafter Ausstoß wird durch Verdampfen und somit erhöhter Viskosität und Verfestigung der anhaftenden Tinte verursacht.
Die Wiederherstellungseinheit umfaßt ferner eine Pumpeinheit 500, die mit den Kappeneinheiten 300 kommuniziert. Wenn der Aufzeichnungskopf 23 einen fehlerhaften Ausstoß bewirkt, wird die Pumpeinheit 500 zum Erzeugen eines Unterdrucks in einer Saugwiederherstellungsverarbeitung, die durch Zusammenfügen der Kappeneinheit 300 und des entsprechenden Aufzeichnungskopfs 23 ausgeführt wird, verwendet. Ferner umfaßt die Wiederherstellungseinheit eine Klinge 401 als Wischelement, die aus einem elastischen Teil aus beispielsweise Gummi hergestellt ist, und einen Klingenhalter 402 zum Halten der Klinge 401.
Unter den vier auf dem Wagen 2 angebrachten Tintenstrahlkartuschen speichert die Kartusche C1 eine schwarze Tinte (die nachstehend als K abgekürzt wird), speichert die Kartusche C1 eine cyanfarbene Tinte (die nachstehend als C abgekürzt wird), speichert die Kartusche C3 eine magentafarbene Tinte (die nachstehend als M abgekürzt wird), und speichert die Kartusche C4 eine gelbe Tinte (die nachstehend als Y abgekürzt wird). Die Tinten überlagern sich in dieser Reihenfolge. Zwischenfarben können durch geeignetes überlagern von C-, M- und Y-farbenen Tintenpunkten realisiert werden. Im einzelnen können Rot durch Überlagern von M und Y; Blau durch überlagern von C und M; und Grün durch überlagern von C und Y realisiert werden. Schwarz kann durch Überlagern der drei Farben C, M und Y realisiert werden. Da jedoch ein durch überlagern der drei Farben C, M und Y realisiertes Schwarz eine schwache Farbentwicklung aufweist und ein präzises überlagern dreier Farben schwierig ist, entsteht eine Farbkante bzw. ein Farbsaum und wird die Tintenimplantierungsdichte pro Zeiteinheit zu hoch. Aus diesen Gründen wird nur Schwarz (unter Verwendung einer schwarzen Tinte) separat implantiert.
Fig. 2 ist ein Steuer-Blockdiagramm der einen Ausdünnungs- Mehrweg-Druckvorgang durchführenden Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, bei der die Erfindung anwendbar ist. In Fig. 2 besitzt der Aufzeichnungskopf 23 eine Vielzahl von Tintenausstoßöffnungen und eine Vielzahl von elektrothermisch umwandelnden Elementen bzw. Wärmeenergieumwandlungselementen als Ausstoßenergieerzeugungselemente, die in Entsprechung zu den Ausstoßöffnungen angeordnet sind. In dem Aufzeichnungskopf 23 wird den Wärmeenergieumwandlungselementen ein Ausstoßsignal in Übereinstimmung mit Aufzeichnungsdaten zugeführt, und bewirken Blasen, die durch diese Elemente erzeugt werden, eine Zustandsänderung in der Tinte, wodurch Tintentröpfchen aus den Ausstoßöffnungen ausgestoßen werden. Der Hauptabtastmotor 29 treibt den Antriebsriemen 32 an. Ein Druckbetriebsartwähler 20 schaltet eine Druckbetriebsart automatisch oder auf die manuelle Betätigung eines Schalters durch einen Benutzer hin um. Ein Dünndrucksignal-Generator 21 erzeugt ein Dünndrucksignal zum Durchführen des Ausdünnungs-Mehrweg-Druckvorgangs ausgehend von einem Eingangsbildsignal 5 (nachstehend als Drucksignal bezeichnet), wenn der Druckbetriebsartwähler 20 eine Ausdünnungs-Mehrweg-Druckbetriebsart wählt. Ein Kopftreiber 22 steuert den Aufzeichnungskopf 23 in Übereinstimmung mit einem Signal aus dem Dünndrucksignal-Generator 21 an und ändert den Ansteuerzustand des Aufzeich nungskopfs 23 in Übereinstimmung mit der ausgewählten Druckbetriebsart, wie noch beschrieben werden wird. Ein Hauptabtastmotor-Treibersignal-Generator 27 erzeugt ein Signal zum Ansteuern des Hauptabtastmotors 29. Der Hauptabtastmotor-Treibersignal-Generator 27 generiert se quentiell Treiber- bzw. Ansteuersignale, deren Anzahl Durchgängen entspricht, wenn die Ausdünnungs-Mehrwegdruck- Betriebsart durch den Druckbetriebsartwähler 20 ausgewählt ist. Ein Hauptabtastmotortreiber 28 steuert den Ansteuervorgang des Hauptabtastmotors 29 in Übereinstimmung mit einem Signal aus dem Hauptabtastmotor-Treibersignal-Generator 27. Ein Nebenabtastmotor-Treibersignal-Generator 24 erzeugt ein Signal zum Ansteuern des Nebenabtastmotors 26. Wenn die Ausdünnungs-Mehrwegdruck-Betriebsart durch den Druckbetriebsartwähler 20 ausgewählt ist, erzeugt der Nebenabtastmotor-Treibersignal-Generator 24 ein Treibersignal zum Steuern der Papiervorschubmenge in Übereinstimmung mit der ausgewählten Betriebsart. Ein Nebenabtastmotortreiber 25 steuert den Ansteuervorgang des Nebenabtastmotors in Übereinstimmung mit einem Signal aus dem Nebenabtastmotor-Treibersignal-Generator 24.
Bei dieser Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung wird die Ausdünnungs-Mehrwegdruck-Betriebsart wie folgt durchgeführt. Wenn der Druckbetriebsartwähler 20 die Ausdünnungs- Mehrwegdruck-Betriebsart automatisch oder aufgrund der manuellen Betätigung eines Schalters durch einen Benutzer auswählt, wie in Fig. 3A gezeigt, wird ein Eingangsbildsignal durch den Dünndrucksignal-Generator 21 in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Ausdünnungsmuster ausgedünnt (Fig. 3B) und in Dünndrucksignale S1 und S2 aufgeteilt, wie in Fig. 3C und 3D gezeigt. Von diesen Dünndrucksignalen S1 und S2 wird das Dünndrucksignal S1 dem Kopftreiber 22 zugeführt, um Aufzeichnungskopf 23 anzusteuern, wodurch Tintentröpfchen aus den Ausstoßöffnungen des Aufzeichnungskopfs 23 ausgestoßen werden. Synchron zu diesem Kopfansteuervorgang (in der Praxis eine vorbestimmte Zeitdauer vor dem Kopfansteuervorgang) erzeugt der Hauptabtastmotor-Treibersignal-Generator 27 ein Hauptabtast-Treibersignal für den Wagen, und wird der Hauptabtastmotor 29 in Übereinstimmung mit dem Signal aus dem Treiber 28 angesteuert. Der Wagen 2 wird entlang der Abtastschiene 11 verfahren und führt den Druckvorgang des ersten Durchgangs aus. Am Ende des Abtastvorgangs wird der Hauptabtastmotor 29 in der entgegengesetzten Richtung angetrieben, und wird der Wagen 2 in die Ausgangsposition zurückgeführt. Weiter wird nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer das verbleibende Dünndrucksignal S2 dem Kopftreiber 22 zugeführt, um den Aufzeichnungskopf 23 anzusteuern. Der Druckvorgang für den zweiten Durchgang wird auf dieselbe Art und Weise wie der Druckvorgang für den ersten Durchgang durchgeführt. Danach bereitet sich die Vorrichtung für den Druckvorgang der nächsten Zeile vor.
Während dieser Betriebsabläufe können, da die Nebenabtastwalzen so gesteuert werden, daß sie das Aufzeichnungsmedium nicht bewegen, die Ausdünnungs-Zweiweg-Druckvorgänge realisiert werden. In der vorstehenden Beschreibung wurden die Ausdünnungs-Zweiweg-Druckvorgänge beispielhaft beschrieben. Dasselbe gilt jedoch auch für Mehrweg-Druckvorgänge mit drei oder mehr Durchgängen.
Nachstehend wird die Temperatursteuerung des Aufzeichnungskopfs beschrieben. Die Temperatursteuerung des Aufzeichnungskopfs wird durchgeführt, um den Aufzeichnungskopf auf einer Temperatur zu halten, die für eine vorbestimmte Tintenausstoßmenge geeignet ist, und zwar unter Verwendung einer Heizeinrichtung, die zusätzlich zu den Ausstoß-Heizeinrichtungen angeordnet ist, und wird in ei ner Aufzeichnungsbetriebsart und in einem vorbestimmten Bereitschaftszustand ausgeführt.
In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Temperatursensor auf dem Aufzeichnungskopf angeordnet, um eine sogenannte rückgekoppelte Steuerung (closed loop control) durchzuführen.
Alternativ kann der Temperatursensor in einem Hauptgehäuse der Vorrichtung angeordnet sein, um derart zu steuern, daß die Temperatur des Aufzeichnungskopfs beibehalten wird, d.h. um eine Steuerung in Übereinstimmung mit einer sogenannten Steuerkette (open loop control) durchzuführen.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Solltemperatur wie in Fig. 4 gezeigt innerhalb eines Temperaturbereichs, in dem es möglich ist, Tinte stabil auszustoßen, geändert, um die Tintenausstoßmenge in Übereinstimmung mit der Aufzeichnungsbetriebsart zu ändern, wie noch beschrieben werden wird. Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm, das eine vereinfachte Soll-Kopftemperatur-Festlegeroutine in Übereinstimmung mit der Druckbetriebsart zeigt. Wenn eine Druckbeginnanweisung zugeführt wird, wird die Aufzeichnungsbetriebsart auf der Grundlage einer Bedienfeldbetätigung an dem Hauptgehäuse der Aufzeichnungsvorrichtung oder von Druckbetriebsart-Einstelldaten in einem Aufzeichnungssignal unterschieden, und die Solltemperatur jedes Aufzeichnungskopfs wird auf eine optimale Temperatur, die in Übereinstimmung mit der unterschiedenen Aufzeichnungsbetriebsart vorab festgelegt wird, festgelegt. In Fig. 4 geben S, C und R, die in den Spalten von ersten bis vierten Abtastungen jeder Farbe in Übereinstimmung mit den Aufzeichnungsbetriebsarten beschrieben sind, die Arten von Aufzeichnungsmustern an; Fig. 6 zeigt diese Aufzeichnungsmuster. In Fig. 6 ist ein Muster 5 ein Aufzeichnungsmuster, das in einer normalen Aufzeichnungsbetriebsart verwendet wird. Mit diesem Muster werden alle Aufzeichnungsdaten eines Aufzeichnungsbereichs direkt aufgezeichnet, ohne ausgedünnt zu werden. Ein Muster C wird zum Auswählen und Aufzeichnen der Hälfte der Aufzeichnungsdaten eines Aufzeichnungsbereichs in einem Schachbrettmuster verwendet, und ein Muster RC wird zum Auswählen und Aufzeichnen der verbleibenden Aufzeichnungsdaten des Musters C einem umgekehrten Schachbrettmuster verwendet.
Fig. 7 zeigt ein Beispiel der Ausstoßmenge, die in Übereinstimmung mit der Soll-Kopftemperatur erhalten wird. Es werden eine Ausstoßmenge von etwa 34 pl bei 32ºC und eine Ausstoßmenge von etwa 42 pl bei 40ºC erhalten. In diesem Temperaturbereich ist die Ausstoßmenge nahezu proportional zu der Soll-Kopftemperatur.
Fig. 8 zeigt den Zusammenhang zwischen der Aufzeichnungsdichte und der Ausstoßmenge des Aufzeichnungskopfs je nach Betriebsart für ein Papier B (beschichtetes Papier), welches eine verhältnismäßig hohe Tintenabsorptionsgeschwindigkeit aufweist sowie eine hohe Dichte, obwohl es relativ leicht Verunschärfungen (blur) erzeugt, und für ein Papier A (PPC-Papier), welches schlechte Tintenfixiereigenschaften und eine geringe Dichte aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel kann ein Benutzer eine Druckbetriebsart auf dem Bedienfeld der Aufzeichnungsvorrichtung in Übereinstimmung mit den Arten des Bilds und des Aufzeichdungsmediums auswählen. Bei diesem Ausführungsbeispiel empfiehlt sich eine Betriebsart mit einem Durchgang für beschichtetes Papier mit guten Tintenaufnahmecharakteristiken sowie guten Aufzeichnungscharakteristiken wie beispielsweise Farbentwicklungscharakteristiken, eine Betriebsart mit zwei Durchgängen für das Papier B wie beispielsweise beschichtetes Papier, das dem zuvor genannten beschichteten Papier unterlegen ist, und eine Betriebsart mit vier Durchgängen für das Papier A wie beispielsweise PPC- Papier, OHP-Papier und dergleichen.
Nachstehend wird beispielhaft ein Fall beschrieben, in dem ein Druckvorgang unter Verwendung des Papiers B durchgeführt wird. Wenn ein Bild, das ein hohes Bildverhältnis aufweist und leicht zu Verunschärfungen führt, gedruckt werden soll, wird die Betriebsart mit zwei Durchgängen ausgewählt. Zu diesem Zeitpunkt wird dann, wenn die Soll- Kopftemperatur auf 36ºC eingestellt wird, wie in Fig. 8 gezeigt, eine Ausstoßmenge von etwa 38 pl erhalten, und eine Dichte (Dichte eines gefüllten Bereichs, solid density) verringert sich in der Betriebsart mit zwei Durchgängen (Punkt b) um etwa 0,04 im Vergleich zu der Betriebsart mit einem Durchgang (Punkt a). Infolgedessen wird in der Betriebsart mit zwei Durchgängen eine Tinte bei 40ºC, also bei einer Temperatur, die um 4ºC höher ist als die Soll- Kopftemperatur (36ºC) in der Betriebsart mit einem Durchgang, ausgestoßen, um eine Ausstoßmenge von etwa 42 pl zu erhalten, die damit größer ist als die in der Betriebsart mit einem Durchgang (etwa 38 pl). Wie Fig. 8 entnehmbar ist, kann in der Betriebsart mit zwei Durchgängen eine Aufzeichnungsdichte erhalten werden, die so hoch ist wie die in der Betriebsart mit einem Durchgang, wenn die Ausstoßmenge erhöht wird (Punkt c). Mit anderen Worten wird die Gesamt-Tintenmenge auf dem Aufzeichnungsmedium in der Betriebsart mit zwei Durchgängen für identische Aufzeichnungsdaten größer als die in der Betriebsart mit einem Durchgang festgelegt, wodurch eine Verringerung der Dichte vermieden wird. D.h. es kann, was beschichtetes Papier mit schlechten Aufzeichnungscharakteristiken anbelangt, dann, wenn die Betriebsart mit zwei Durchgängen als Druckbetriebsart ausgewählt wird und eine Steuerung derart erfolgt, daß die Ausstoßmenge des Aufzeichnungskopfs erhöht wird, ein Bild erhalten werden, das frei von Verunschärfungen oder Flecken bzw. Klecksen ist und eine hohe Dichte aufweist.
Nachstehend wird beispielhaft ein Fall beschrieben, in dem ein Druckvorgang unter Verwendung des Papiers A durchgeführt wird. Da dieses Papier leicht Verunschärfungen verursacht, müssen die Aufzeichnungsdaten aufgeteilt werden und müssen die aufgeteilten Daten sequentiell aufgezeichnet werden. In diesem Fall müssen, da das Papier A eine Druckdichte aufweist, die erheblich geringer ist als die des Papiers B und dergleichen, 200% Daten durch Überlagern derselben Aufzeichnungsdaten gedruckt werden. In diesem Fall ist es schwierig, die Ausstoßmengen von C-, M- und Y- farbigen Tinten, die leicht Tintenverunschärfungen an Farbgrenzen verursachen, zu erhöhen. In diesem Ausführungsbeispiel wird nur eine (schwarze) Bk-Tinte wiederholt gedruckt. Um 200% Daten zu drucken, müssen die 200% Daten in (Teile zu je) 50% Daten aufgeteilt werden und müssen die (Teile zu je) 50% Daten vier mal gedruckt werden (Betriebsart mit vier Durchgängen). Gleichzeitig wird die Soll-Kopftemperatur eines Bk-Kopfs auf 32ºC verringert, um die Ausstoßmenge geringfügig zu verringern (auf etwa 34 pl). Infolgedessen sind die Dichten von C, M und Y und deren Farbmischabschnitte geringer als die auf dem Papier B (Punkt d), und ist die Bk-Dichte verhältnismäßig niedrig (Punkt e). Was jedoch Verunschärfungen anbelangt, kann ein nahezu zufriedenstellendes Bild erhalten werden. Auf diese Art und Weise kann gegenüber einem konventionellen Verfahren unter Verwendung eines Papiers mit schlechten Tintenstrahlaufzeichnungscharakteristiken ein besseres Bild erhalten werden.

(Zweites Ausführungsbeispiel)

In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zum Modulieren eines ersten Impulses in einer W-Impuls-Ansteuerbetriebsart, die bereits durch die Anmelderin in der US-Patentanmeldung Nr. 821,773 vorgeschlagen wurde, als Ausstoßmengen-Steuereinrichtung für einen Aufzeichnungskopf verwendet.
Dieses Verfahren ist insbesondere für den nachstehenden Fall wirkungsvoll. Wenn die Aufzeichnungsfrequenz zum Ansteuern eines Kopfs erhöht wird, um die Aufzeichnungsgeschwindigkeit zu erhöhen, können sich Aufzeichnungscharakteristiken wie beispielsweise Ausstoßcharakteristiken aufgrund von Wärme, die durch den Kopf selbst während der Aufzeichnung in einem Tintenstrahlaufzeichnungssystem, das Wärmeenergie des Aufzeichnungskopfs nutzt, erzeugt wird, ändern, wie vorstehend beschrieben. Wenn eine PWM-Steuerung gemäß Fig. 9 durchgeführt wird, wird die Ausstoßmenge in Übereinstimmung mit einer Änderung der Kopftemperatur stabilisiert. Genauer ausgedrückt kann danh, wenn die Impulsbreite eines Vorwärmimpulses P1 in Übereinstimmung mit einer Änderung der Kopftemperatur moduliert wird, die Ausstoßmenge durch einen Haupterwärmimpuls P3 stabilisiert werden. Da eine derartige PWM-Steuerung eine kürzere Steuer-Antwortzeit hat als die Kopftemperatursteuerung, die in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wurde, kann die Steuerung innerhalb einer Abtastperiode sowie auch in Einheiten von Abtastperioden erfolgen. Mit diesem Ansteuer- Abtast-Betriebsablauf kann unabhängig von der Frequenz oder dem Drucktastverhältnis eine stabile Ausstoßmenge erhalten werden.
In Fig. 9 stellt Vop eine elektrische Energie dar, die für eine Wärmeenergie auf einem H B (heater board) bzw. einer Heizplatine benötigt wird; sie wird durch die Fläche, den Widerstand und die Schichtstruktur der Heizplatine sowie durch die Düsenstruktur des Kopfd bestimmt. P1 stellt die Vorwärmimpulsbreite dar, P2 stellt die Intervallzeit dar, und P3 stellt die Haupterwärmimpulsbreite dar. T1, T2 und T3 stellen die Zeiten seit der führenden Flanke des Vorwärmimpulses dar; diese Zeiten bestimmen jeweils P1, P2 und P3. Bei einem Teil-Impulsbreitenmodulation-Ansteuerverfahren werden die Impulse in der Reihenfolge P1, P2 und P3 zugeführt. Der Vorwärmimpuls P1 wird dazu verwendet, hauptsächlich die Tintentemperatur in Düsen zu steuern. Die Impulsbreite des Impulses P1 wird durch Temperaturerfassung unter Verwendung eines Temperatursensors des Kopfs gesteuert. In diesem Moment wird ein Blasen-Vorerzeugungs- Phänomen, das durch Zufuhr von zuviel Wärmeenergie zu der Heizplatine verursacht wird, vermieden. Die Intervallzeit T2 dient dazu, ein vorbestimmtes Zeitintervall zu bilden, um eine Interferenz zwischen dem Vorwärmimpuls P1 und dem Haupterwärmimpuls P3 zu vermeiden, und die Temperaturverteilung einer Tinte in den Düsen zu vergleichmäßigen. Der Haupterwärmimpuls P3 bewirkt ein Blasenerzeugungsphänomen auf der Heizplatine, um Tintentröpfchen aus Düsenöffnungen auszustoßen Diese Impulsbreiten werden durch die Fläche, den Widerstand und die Schichtstruktur der Heizplatine, die Düsenstruktur des Kopfs und die physikalischen Eigenschaften der Tinte bestimmt.
Fig. 10 zeigt zwei Arten von Impulsbreitentabellen und entsprechend Kopftemperaturen. Wie in Fig. 11 gezeigt, kann dann, wenn zwischen den Tabelleninhalten und gewechselt wird, die Soll-Ausstoßmenge zwischen zwei Arten von Mengen, d.h. V&sub1; und V&sub2;, geändert werden. Bei der Ausstoßmengensteuerung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird eine Standard-Ausstoßmenge durch die vorstehend erwähnte Kopftemperatursteuerung (36ºC) gewährleistet und durch eine PWM-Steuerung stabilisiert.
10 In diesem Ausführungsbeispiel wird in Übereinstimmung mit dem in Fig. 12 gezeigten Ablaufdiagramm auch dann, wenn eine Dünn-Mehrwegdruck-Betriebsart festgelegt ist, dann, wenn außer Bk keine weiteren Farbdaten vorhanden sind, eine Betriebsart mit einem Durchgang gewählt, da ein Problem bezüglich Verunschärfungen nur schwer auftritt; nur dann, wenn C-, M- und Y-Daten vorhanden sind, wird eine Dünn- Zweiwegdruck-Betriebsart ausgewählt. Die Bk-Dichte ändert sich in Zeilen mit und ohne C-, M- und Y-Daten, wie in Fig. 5 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel wird, wie in Fig. 12 gezeigt, die PWM-Tabelle gewechselt, um die Ausstoßmenge in Übereinstimmung mit dem Vorhandensein/ Fehlen von C-, M- und Y-Daten zu ändern, wodurch die Dichte stabilisiert wird. Genauer ausgedrückt kann auch dann, wenn die Zweiweg-Betriebsart ausgewählt wird, weil Papier mit schlechten Tintenabsorptionscharakteristiken verwendet wird, die Aufzeichnungsdichte für ein Bild erhöht werden, was nicht wirklich zu einem Verunschärfungsproblem führt.

(Drittes Ausführungsbeispiel)

Dieses Ausführungsbeispiel betrifft beispielhaft eine Aufzeichnungsbetriebsart, die Dichteungleichmäßigkeiten in einem Aufzeichnungskopf, wie er in einem Aufzeichnungskopf mit mehreren Düsen vorkommt, eliminieren kann, und die, anders als bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen, bei welchen die Mehrweg-Aufzeichnungsbetriebsart in der Hauptsache zur Vermeidung von Verunschärfungen und zum Erhöhen der Dichte verwendet wird, eine Aufzeichnung mit hoher Qualität durchführen kann. Ein in diesem Ausführungsbeispiel einzigartiges Druckverfahren ist in Fig. 13A bis 13C und in Fig. 14 gezeigt. Aus Gründen der Vereinfachung wird nachstehend ein monochromer Druckvorgang unter Verwendung eines einzelnen Aufzeichnungskopfs beispielhaft beschrieben.
Gemäß Fig. 13A bis 13C ist ein Aufzeichnungskopf mit acht Düsen in zwei Gruppen zu je vier Düsen unterteilt, und ein Druckvorgang wird durch Vorschieben von Papier um einen vier Düsen (einer halben Zeile) entsprechenden Betrag durchgeführt. In diesem Fall können Aufzeichnungsdaten in Muster unterteilt sein, wie sie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurden. In diesem Ausführungsbeispiel jedoch werden Muster, die durch abwechselndes Ausdünnen von Spalten erhalten werden, verwendet, um einen Druckvorgang durch Erhöhen der Wagenabtastgeschwindigkeit (zweifach in einer 1/2-Ausdünn-Betriebsart) zu erleichtern derart, daß eine maximale Ansteuerfrequenz des Kopfs in einer Teil-Aufzeichnungsbetriebsart in Entsprechung zu einem Matrix-Ansteuerverfahren zum gleichzeitigen Ansteuern be nachbarter Düsengruppen erzielt wird. Natürlich kann die Wagengeschwindigkeit unter Verwendung der Muster gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erhöht werden, solange ein Matrix-Ansteuerverfahren zum Ansteuern jeweils jeder zweiten Düse verwendet wird.
Bei dem Druckverfahren dieses Ausführungsbeispiels wird der obere halbe Aufzeichnungsbereich der ersten Zeile durch die zweite Düsengruppe ausgedünnt gedruckt. Nachdem das Papier um eine halbe Zeile vorgeschoben wurde, werden der verbleibende Teil des oberen halben Aufzeichnungsbereichs durch die erste Düsengruppe gedruckt und ein unterer halber Aufzeichnungsbereich ausgedünnt gedruckt. Dann werden, nachdem das Papier um eine halbe Zeile vorgeschoben wurde, der untere halbe Bereich der ersten Zeile und ein oberer halber Bereich der zweiten Zeile ausgedünnt gedruckt. Dieser Ablauf wird wiederholt, der untere halbe Aufzeichnungsbereich der letzten Zeile durch die erste Düsengruppe aufgezeichnet und somit die Aufzeichnung aller Daten beendet. Wenn der Druckvorgang mittels diesem Druckverfahren durchgeführt wird, werden Aufzeichnungsvorgänge unter Verwendung unterschiedlicher Düsen in der Wagenabtastrichtung abwechselnd durchgeführt, wie in Fig. 14 gezeigt. Auf diese Art und Weise kann eine durch die Düsen verursachte Dichteungleichmäßigkeit eliminiert werden, so daß ein gutes Bild erhalten wird.
In Übereinstimmung mit den Versuchen der Erfinder wird jedoch im Vergleich zu einer einfachen Einweg-Aufzeichnungsbetriebsart auch bei dem Druckverfahren gemäß diesem Ausführungsbeispiel oftmals eine Abnahme der Dichte beobachtet. Daher ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Ausstoßmengen-Steuereinrichtung angeordnet, um die Ausstoßmenge zu erhöhen, wenn diese Aufzeichnungsbetriebsart ausgewählt ist. Als eine solche Ausstoßmengen-Steuereinrichtung kann dieselbe Temperatursteuerung wie in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden, oder es kann die Ausstoßmengen-Stabilisiereinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zum Einsatz kommen.
Wie vorstehend beschrieben, umfaßt die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung eine Druckverfahren-Steuereinrichtung zum Umschalten einer Druckbetriebsart zwischen einer Dünn-Mehrwegdruck-Betriebsart zum Steuern der Anzahl der Abtastvorgänge des Aufzeichnungskopfs für einen einzelnen Aufzeichnungsbereich und zum sequentiellen Aufzeichnen aufgeteilter Aufzeichnungsdaten, und einer Einwegdruck- Betriebsart zum Aufzeichnen aller Aufzeichnungsdaten in einem einzigen Kopfabtastvorgang, und eine Ausstoßmengen- Steuereinrichtung zum Steuern der Ausstoßmenge einer Tinte. Die Ausstoßmengen-Steuereinrichtung wird so gesteuert, daß eine Gesamt-Tintenmenge pro Einheitsaufzeichnungsbereich in der Dünn-Mehrwegdruck-Betriebsart größer ist als die in der Einwegdruck-Betriebsart. Auf diese Art und Weise kann eine Bildaufzeichnung, die für verschiedene Aufzeichnungsmedien geeignet ist, erzielt werden.
Fig. 19 ist eine perspektivische Ansicht, die eine beispielhafte Anordnung einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung zeigt.
Ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf 42 ist auf einem Wagen 43 angebracht, der durch einen (nicht gezeigten) Wagenantriebsmotor (CR-Motor) und einen Wagenantriebsriemen 51 entlang einer Gleitstange 50 nach rechts und links abtastet bzw. verfahren wird. Ein elektrisches Signal von einer Hauptplatine 47 wird dem Kopf 42 über eine flexible gedruckte Schaltung (FPC) 46 zugeführt. Eine Tinte wird aus einer (nicht gezeigten) Tintenkartusche in einem Hauptgehäuse einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung 41 durch ein Tintenzufuhr-Saugrohr 45 und über einen Tinten- Nebentank 44 auf dem Wagen 43 zugeführt. Da der Tintenstrahlaufzeichnungskopf 42 aufgrund der Durchmischung von Blasen, Anhaften von Tinte an seiner Öffnungsoberfläche oder dergleichen manchmal einen fehlerhaften Ausstoß bewirkt, ist eine Saugwiederherstellungseinrichtung an der Ruhelage des Wagens 43 der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung 41 angeordnet. Ein Aufzeichnungsmedium wird durch einen (nicht gezeigten) Papiervorschubmotor (LF-Motor) entlang einer Platte 49 aufwärts transportiert, und Daten werden durch Abtasten bzw. Verfahren des Aufzeichnungskopfs 42 nach links und rechts auf dem Aufzeichnungsmedium aufzeichnet.
Fig. 20 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung einer Steuereinheit (Hauptplatine 47) der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung 41 zeigt. Diese Steuereinheit empfängt Druckdaten von beispielsweise einem Hostcomputer, speichert Druckdaten für eine Zeile und veranlaßt eine Kopfsteuereinrichtung 71 des Aufzeichnungskopfs 42, den Aufzeichnungskopf 42 zu steuern und dadurch einen Druckvorgang durchzuführen.
Eine programmierbare periphere Schnittstelle (PPI, programmable peripheral interface) 72 empfängt parallel Druckdaten, die von einem Hostcomputer der Aufzeichnungsvorrichtung gemäß der zweiten Erfindung zugeführt werden, und führt dann die Druckdaten einer zentralen Verarbeitungseinheit CPU 73 zu. Die CPU 73 führt verschiedene Verarbeitungssequenzen der Aufzeichnungsvorrichtung in Übereinstimmung mit dem Inhalt eines Steuer-ROMS 74 zu. Ein RAM 75 ist ein Zeilenpufferspeicher zum Speichern von über die programmierbare periphere Schnittstelle 72 empfangenen Druckdaten für mehrere Zeilen, ein Zeichensatz-ROM 76 ist ein Speicher zum Speichern von Zeichensätzen von Druckausgabezeichen, und das Steuer-ROM 74 ist ein Speicher zum Speichern der durch die CPU auszuführenden Verarbeitungs sequenzen. Diese Speicher sind über einen Adreßbus und einen Datenbus miteinander verbunden.
Eine Eingabe/Ausgabe-Steuereinrich-tung 77 ist eine integrierte Schaltung, die exklusiv - auf der Grundlage von Anweisungen durch die CPU 73 - die Steuerung eines Papiervorschubmotors (LF-Motors) 78, eines Wagenantriebsmotors (CR-Motors) 79 und eines Saugwiederherstellungseinrichtungs-Antriebsmotors (Pumpmotors) 80, die Steuerung einer Daten-Eingabe/Ausgabe zu Bedienfeldschaltern 81, die steuerung einer Heizeinrichtung in dem Aufzeichnungskopf 42, die Eingabesteuerung einer Temperaturinformation aus einer Temperaturerfassungseinrichtung (Thermistor) in dem Aufzeichnungskopf 42 und dergleichen durchführt. Die Kopfsteuereinrichtung 71 ist ein speziellen Zwecken dienende integrierte Schaltung zum Zwischenspeichern von Druckdaten und Druckausgabezeitdaten sowie zum Zuführen einer Druckausgabe zum dem Aufzeichnungskopf 42 in Übereinstimmung mit einer Anweisung von der CPU 73. Der Aufzeichnungskopf 42 stößt eine Tinte aus in Übereinstimmung mit den Druckdaten und den Druckausgabezeitdaten aus der Kopfsteuereinrichtung 71 und zeichnet auf diese Art und Weise Daten auf einem Aufzeichnungsmedium auf.
Fig. 21 ist eine Ansicht, die eine Anordnung des Tintenstrahlaufzeichnungskopfs, insbesondere eines Tintenstrahlkopfs, der Wärme als Ausstoßenergie nutzt, zeigt. Eine gedruckte Schaltung (PCB) 54, ein Thermistor 59 und ein Ausstoßelement 58, das aus Düsen zum Ausstoßen von Tinte, Heizeinrichtungen und einer Flüssigkeitskammer besteht, sind auf einer Basisplatte 53 zusammengefügt. Druckdaten aus der flexiblen gedruckten Schaltung 46 werden über die gedruckte Schaltung 54 an das Ausstoßelement übermittelt, wenn ein Kopfanschluß 52 (Fig. 19) auf der flexiblen gedruckten Schaltung 46 mit einem Verbindungsanschluß 55 der gedruckten Schaltung 54 an dem Aufzeichnungskopf 52 in Eingriff gebracht wird.
Tinte wird durch einen Halter 56, der mit einem Tintenzufuhrrohr 57 und einem Tintenspeicher 60 integriert vorgesehen ist und den Hauptabschnitt des Aufzeichnungskopfs schützt, dem Ausstoßelement 58 zugeführt. Die Einzelheiten des Ausstoßelements 58 (Fig. 22) sind dieselben wie die vorstehend beschriebenen, so daß eine detaillierte Beschreibung derselben weggelassen wird.
Die Temperatursteuerung des Aufzeichnungskopfs erfolgt durch Halten des Aufzeichnungskopfs 42 auf einer Temperatur, die für eine vorbestimmte Tintenausstoßmenge geeignet ist, unter Verwendung von Heizeinrichtungen 65 und 66, die zusätzlich zu Ausstoß-Heizeinrichtungen 63 angeordnet sind; sie wird während der Aufzeichnung sowie in einem vorbestimmten Bereitschaftszustand ausgeführt. Fig. 23 zeigt eine Ausstoßmenge, die in Übereinstimmung mit der Soll-Kopftemperatur erhalten wird. Eine Ausstoßmenge von etwa 34 pl/Tropfen wird bei 32cc enthalten, und eine Ausstoßmenge von etwa 42 pl/Tropfen wird bei 40ºC erhalten. In diesem Temperaturbereich ist die Ausstoßmenge nahezu proportional zu der Soll-Kopftemperatur.
Fig. 15 ist ein Ablaufdiagramm, das der Temperatursteuerung des Aufzeichnungskopfs während der Aufzeichnung zugeordnet ist. Wenn der Leistungsschalter der Aufzeichnungsvorrichtung eingeschaltet wird, legt die CPU 73 in Schritt S1 die Soll-Kopftemperatur über die Eingabe/Ausgabe-Steuereinrichtung 77 auf 25ºC fest und wartet dann auf ein Drucksignal. Wenn in Schritt 52 das Drucksignal durch die programmierbare periphere Schnittstelle zugeführt wird, unterscheidet die CPU 73 in Schritt S3 auf der Grundlage eines Steuersignals in dem Drucksignal, ob die Aufzeichnungsbetriebsart eine Zeichen-Betriebsart (Text) oder eine Bild-Betriebsart ist. Falls die Zeichen-Betriebsart erkannt wird, setzt die CPU 73 in Schritt S4 die Soll- Kopftemperatur auf 38ºC und führt in Schritt SS den Druckvorgang aus. Wenn demgegenüber das zugeführte Drucksignal die Bild-Betriebsart anzeigt, wird der Druckvorgang ausgeführt, nachdem die Soll-Kopftemperatur in Schritt S6 auf 32ºC festgelegt worden ist.
Auf diese Art und Weise wird dann, wenn ein Zeichen mit einer niedrigen Druckdichte zu drucken ist, die Tintenausstoßmenge erhöht, um eine Druckdichte zu erhalten, die äquivalent zu derjenigen ist, die erhalten wird, wenn ein Bild mit einer hohen Druckdichte gedruckt wird.
In der folgenden Darstellung wird ein Bild selektiv in einer Druckbetriebsart mit einem Durchgang oder in einer Druckbetriebsart mit mehreren Durchgängen gedruckt. Fig. 16A bis 16C sind erklärende Ansichten der Druckbetriebsart mit einem Durchgang und der Druckbetriebsart mit mehreren Durchgängen.
Fig. 16A zeigt die Druckbetriebsart mit einem Durchgang, In dieser Betriebsart wird ein füllender (solid) Druckvorgang in einem einzigen Wagenabtastvorgang durchgeführt.
Fig. 16B zeigt eine Druckbetriebsart mit zwei Durchgängen. In dieser Betriebsart werden in zwei Wagenabtastvorgängen Bilddaten so an interpolierten Positionen gedruckt, daß sie sich mit halber Druckdichte überlagern. Diese Betriebsart ist ein besonders effektives Aufzeichnungsverfahren zum Vermeiden von Verunschärfungen an einer Farbgrenze in einem Farbbild.
In diesem Fall ist ein Bild, das als Ergebnis der ersten und zweiten Abtastvorgänge erhalten wird, gleich demjemigen, das in der in Fig. 16A gezeigten Druckbetriebsart mit einem Durchgang erhalten wird. Da jedoch die Druckdichte pro Abtastung gesenkt wird, verringert sich der Temperaturanstieg des Düsenabschnitts des Aufzeichnungskopfs, so daß sich das Volumen einer auszustoßenden Tinte verringert. Ferner werden, da die Druckdichte niedrig ist, Verunschärfungen von Tinte auf einem Aufzeichnungsmedium in der seitlichen Richtung im Vergleich zu solchen in der Druckbetriebsart mit einem Durchgang eliminiert. Infolgedessen ist die Druckdichte des durch die beiden Abtastvorgänge erhaltenen Bilds niedriger als die bei der Druckbetriebsart mit einem Durchgang erhaltene Druckdichte.
Hierzu vergleichbar zeigt Fig. 16B ein Druckverfahren mit mehreren Durchgängen, welches einen hochauflösenden Druckvorgang erzielen kann. Bei diesem Verfahren wird die Papiervorschubmenge zwischen angrenzenden Abtastvorgängen auf 1/2 Zeile festgelegt, und es werden Daten mit einem halben Tastverhältnis wiederholt, während Papier um eine halbe Zeile vorgeschoben wird. Infolgedessen kann dieses Druckverfahren Verschiebungen von Auftreffpunkten, die durch einzelne Düsen verursacht werden, sichtbar eliminieren. In diesem Fall ist die Druckdichte niedriger als die in der Druckbetriebsart mit einem Durchgang.
Fig. 17 ist ein Ablaufdiagramm, welches diese Darstellung im einzelnen zeigt.
In diesem Ablaufdiagramm wird Schritt S7 zu dem in Fig. 15 gezeigten Ablaufdiagramm hinzugefügt.
Wenn die Aufzeichnungsbetriebsart eine Bild-Betriebsart ist, wird in Schritt S7 geprüft, ob die Bild-Betriebsart die Druckbetriebsart mit einem Durchgang oder die Druckbetriebsart mit mehreren Durchgängen ist. Falls die Druckbetriebsart mit einem Durchgang ausgewählt ist, wird die Soll-Kopftemperatur in Schritt S6 auf 32ºC festgelegt; falls die Druckbetriebsart mit mehreren Durchgängen ausge wählt ist, wird in Schritt S4 die Soll-Kopftemperatur gleich wie die Soll-Kopftemperatur in einer Zeichen-Betriebsart auf 38ºC festgelegt.
Auf diese Art und Weise kann ein Druckdichteunterschied zwischen den Druckbetriebsarten mit einem Durchgang und mit mehreren Durchgängen in der Bild-Betriebsart eliminiert werden.
Fig. 18 ist ein Ablaufdiagramm, das eine weitere Darstellung der Temperatursteuerung eines Aufzeichnungskopfs zeigt, bei der die Soll-Kopftemperatur feiner abgestuft festgelegt werden kann. Im einzelnen ist in diesem Ablaufdiagramm Schritt S8 zu dem in Fig. 17 gezeigten Ablaufdiagramm hinzugefügt. Wenn eine Zeichen-Betriebsart (Text) ausgewählt ist, wird die Soll-Kopftemperatur in Schritt S4 auf 38ºC festgelegt; wenn eine Druckbetriebsart mit einem Durchgang ausgewählt ist, wird die Soll-Kopftemperatur in Schritt S6 auf 32ºC festgelegt; und wenn eine Druckbetriebsart mit mehreren Durchgängen ausgewählt ist, wird die Soll-Kopftemperatur in Schritt S8 auf 35ºC festgelegt.
Auf diese Art und Weise kann ein Druckdichteunterschied zwischen den einzelnen Druckbetriebsarten weiter eliminiert werden.
Bei den vorstehenden Darstellungen erfolgt eine Steuerung dahingehend, daß die Druckdichte zwischen einzelnen Druckbetriebsarten vergleichmäßigt wird. Diese Darstellungen können jedoch auch auf einen Fall angewandt werden, in dem eine Druckdichte in einer bestimmten Betriebsart so festgelegt werden muß, daß sie deutlich höher oder niedriger als die Druckdichte in änderen Betriebsarten ist.
Wie vorstehend beschrieben wird in Übereinstimmung mit der obigen Darstellung die Aufzeichnungsbetriebsart eines zugeführten Drucksignals unterschieden und eine Solltemperatur des Aufzeichnungskopfs in Entsprechung zu der unterschiedenen Betriebsart festgelegt, wodurch ein Druckdichteunterschied zwischen verschiedenen Druckbetriebsarten eliminiert wird.
Darüber hinaus sind diese Darstellungen auch wirkungsvoll für einen Fall, in dem eine Druckdichte in einer bestimmten Betriebsart so festgelegt werden muß, daß sie deutlich höher oder niedriger als die Druckdichte in anderen Betriebsarten ist.
Nachstehend wird nun eine dritte Darstellung beschrieben.
In Übereinstimmung mit der dritten Darstellung der vorliegenden Anwendung führt eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung eine Aufzeichnung durch, während die Temperaturen einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen zum Durchführen einer Aufzeichnung durch Ausstoßen von Tinten unter Verwendung von Wärmeenergie so gesteuert werden, daß sie nicht außerhalb vorbestimmter Temperaturbereiche fallen, die für die einzelnen Aufzeichnungsköpfe festgelegt sind. Daher kann, insbesondere in einer Farbaufzeichnungsbetriebsart, der Nutztemperaturbereich eines Aufzeichnungskopfs für schwarze Tinte so festgelegt werden, daß er sich von den Nutztemperaturbereichen anderer Aufzeichnungsköpfe für monochrome Tinten unterscheidet. Daher kann auch dann, wenn ein Druckvorgang nicht nur auf beschichtetes Papier, sondem auch auf ein Aufzeichnungsmedium wie beispielsweise Normalpapier oder OHP-Papier, das schlechte Fixierungscharakteristiken aufweist und im Vergleich zu dem beschichteten Papier keinen ausreichenden OD-Wert (mittlere optische Dichte) bereitstellen kann, erfolgt, die Druckdichte schwarzer Zeichen oder Zeilen erhöht werden. Darüber hin aus wird die Tintenimplantationsmenge auf einem Farbaufzeichnungsabschnitt, die durch Mischen von Farben erhalten wird, unterdrückt, und es kann eine Verbesserung der Fixierungscharakteristiken und die Vermeidung von Randverunschärfungen erzielt werden. Infolgedessen kann ein Bild mit hoher Druckqualität aufgezeichnet werden.
Wenn Druckdichtecharakteristiken für die einzelnen Aufzeichnungsköpfe gemessen werden, können für die einzelnen Aufzeichnungsköpfe optimale Nutztemperaturbereiche festgelegt werden.
Nachstehend wird die dritte Darstellung der vorliegenden Anwendung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Fig. 26 ist eine perspektivische Ansicht, die die Anordnung eines Aufzeichnungsabschnitts einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung 101 gemäß der Erfindung zeigt. In Fig. 26 sind Aufzeichnungsköpfe 102 auf einem Wagen 103 angeordnet und werden bei horizontaler Bewegung des Wagens 103 verfahren.
Eine Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen 102A, 102B, 102C und 102D sind solche zum jeweiligen Ausstoßen vier farbiger Tinten, d.h. Y (Gelb), M (Magenta), C (Cyan) und Bk (Schwarz). Obwohl dies in Fig. 26 nicht gezeigt ist, ist jeder Aufzeichnungskopf einstückig bzw. integral mit einer Aufwärm-Heizvorrichtung 207 (Fig. 27) und einem Thermistor 123 (Fig. 30) bereitgestellt.
Eine Steuereinheit 108 zum Steuern des Ausstoßens dieser vier Farbaufzeichnungsköpfe ist mit einem Hostcomputer 109 verbunden zum Übertragen von Aufzeichnungssignalen, Daten und dergleichen. Die Aufzeichnungsvorrichtung 101 ist mit einem Bedienfeld 110 versehen, auf dem durch einen Benutzer eine Druckbetriebsart festgelegt oder der Zustand der Aufzeichnungsvorrichtung angezeigt oder geändert wird.
In Fig. 26 wird als Aufzeichnungsmedium (Aufzeichnungspapier) 107 Normalpapier, OHP-Papier oder beschichtetes Papier verwendet. Das Aufzeichnungspapier 107 wird gegen eine Platte 106 abgestützt und wird in Richtungen von Pfeilen A und B gemäß Fig. 26 verschoben. In diesem Zustand wird durch die Aufzeichnungsköpfe 102 ein Bildaufzeichnungsvorgang auf das Aufzeichnungspapier 107 durchgeführt.
Nachstehend wird das Ausstoßprinzip des in der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß dieser Darstellung als Aufzeichnungseinrichtung verwendeten Aufzeichnungskopfs beschrieben.
Eine an der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung angebrachte Aufzeichnungskopfeinheit umfaßt normalerweise feine Tintenausstoßöffnungen, Tintenkanäle, Energiezufuhrabschnitte, die in Abschnitten der Tintenkanäle angeordnet sind, und eine Energieerzeugungseinrichtung zum Erzeugen von Tintentröpfchen-Erzeugungsenergie, die Tinten in den Zufuhrabschnitten zuzuführen ist. Die Aufzeichnungskopfeinheit ist austauschbar. Als Energieerzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer derartigen Energie werden elektrothermisch umwandelnde Elemente bzw. Wärmeenergieumwandlungselemente zum Erwärmen von Tinte, wodurch die Tinte ausgestoßen wird, verwendet.
Mit der Aufzeichnungskopfeinheit, die in einem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren zum Ausstoßen von Tinte durch Wärmeenergie verwendet wird, kann, da die Tintenausstoßöffnungen zum Ausstoßen von Aufzeichnungstintentröpfchen zur Erzeugung fliegender Tintentröpfchen mit hoher Pakkungsdichte angeordnet werden können, ein hochauflösender Aufzeichnungsvorgang durchgeführt werden. Die Aufzeichnungskopfeinheit, die die Wärmeenergieumwandlungselemente als Energieerzeugungseinrichtung verwendet, kann als Ganzes kompakt ausgeführt werden und kann in ausreichender Weise die Segnungen der IC-Technologien und der Mikrostruktur-Technologien, die bemerkenswerte technische Fortschritte und eine verbesserte Zuverlässigkeit auf dem Gebiet der jüngeren Halbleiter aufgezeigt haben, nutzen. Daher kann auf einfache Art und Weise eine in Längsrich tung ausgedehnte, zweidimensionale Struktur oder eine mehrdüsige, hochdicht gepackte Struktur realisiert werden. Infolgedessen kann eine Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfeinheit, die für eine Massenproduktion geeignet und zu geringen Kosten herstellbar ist, bereitgestellt werden.
Bei der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfeinheit, die die Wärmeenergieumwandlungselemente als Energieerzeugungseinrichtung verwendet und die mittels Halbleiter-Herstellungsverfahren hergestellt wird, sind die Tintenkanäle entsprechend zu den Tintenausstoßöffnungen angeordnet. Die Wärmeenergieumwandlungselemente sind als Einrichtungen zum tintenkanalweisen Zuführen von Wärmeenergie zu Tinten, die die Tintenkanäle füllen, und Ausstoßen von Tinten aus den entsprechenden Tintenausstoßöffnungen zur Erzeugung fliegender Tintentröpfchen angeordnet. Eine Tinte wird den Tintenkanälen aus einer mit den Tintenkanälen in Verbindung stehenden gemeinsamen Tintenkammer zugeführt.
Was ein Herstellungsverfahren eines Tintenausstoßabschnitts anbelangt, wurde von der Anmelderin das folgende Verfahren vorgeschlagen (vgl. die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 62-253457). Bei diesem Verfahren werden eine Festkörperschicht zum Erzeugen von wenigstens Tintenkanälen, eine aus durch aktive Energiestrahlung festlegbarem Material bestehende Schicht, die zur Erzeugung von wenigstens Wandungen der Tintenkanäle verwendet wird, und ein zweites Substrat sequentiell auf einem ersten Substrat aufgeschichtet. Danach wird eine Maske auf das zweite Substrat geschichtet, und werden aktive Energiestrahlen von oberhalb der Maske aufgestrahlt, wodurch wenigstens die Wandungen der Tintenkanäle der aus durch aktive Energiestrahlung festlegbarem Material bestehenden Schicht als strukturbildende Abschnitte festgelegt werden. Ferner wird die Festkörperschicht und der nicht festlegende Teil der aus durch aktive Energiestrahlung festlegbarem Material bestehenden Schicht von einem Abschnitt zwischen den beiden Substraten entfernt, wodurch wenigstens die Tintenkanäle ausgebildet werden.
Fig. 27 zeigt eine vereinfachte Anordnung eines düsenseitigen Abschnitts der vorstehend erwähnten Tintenstrahlaufzeichnungskopfeinheit. Eine Aufzeichnungskopfeinheit 201 wird mittels Halbleiter-Herstellungsprozessen wie beispielsweise Ätzen-Verdampfen, Sputtern und dergleichen aus einem Substrat 202 als erstem Substrat, einer festgelegten aus durch aktive Energiestrahlung festlegbarem Material bestehenden Schicht 213 mit Wärmeenergieumwandlungselementen 203, Elektroden 204 und Tintenkanälen 210, die auf einer Siliziumbasis 205 als zweitem Substrat ausgebildet sind, und einer oberen Platte 206 aufgebaut.
Eine Tinte wird durch Kapillareffekte in jeden Tintenkanal 210 geleitet und wird dort stabil festgehalten, weil eine Wölbung der Flüssigkeitsoberfläche (meniscus) an einer Düse 211 als Tintenausstoßöffnung an dem distalen Endabschnitt des Tintenkanals ausgebildet wird. Wenn das entsprechende Wärmeenergieumwandlungselement 203 erregt wird, wird die Tinte auf der Oberfläche des Wärmeenergieumwandlungselements 203 erwärmt und es tritt ein durch Filmsieden erzeugtes Blasenbildungsphänomen auf. Sodann wird mit zunehmendem Anwachsen der Blase ein Tintentröpfchen aus der Düse 211 ausgestoßen. Mit der vorstehenden Anordnung kann die mehrdüsige Tintenstrahlaufzeichnungskopfeinheit mit einer hochdichten Flüssigkeitskanalanordnung, d.h. mit einer Ausstoßöffnungsdichte von bis zu 400 Punkten/Zoll, ausgebildet werden. Die Aufzeichnungskopfeinheit 201 umfaßt ferner eine Aufwärm-Heizeinrichtung 207 zum Erhöhen der Temperatur der Aufzeichnungskopfeinheit 201 auf eine vorbestimmte Temperatur.
Fig. 28 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung eines Steuersystems der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung 101 auf der Grundlage der vorstehenden Anordnung zeigt. In Fig. 28 ist die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung 101 über eine Schnittstelle 101 mit dem Hostcomputer 109 verbunden.
Ein Controller 115 bildet eine Steuereinrichtung und eine Temperaturmperaturbereich-Festlegeeinrichtung, die die Temperaturen der Aufzeichnungsköpfe so steuert, daß diese nicht außerhalb vorbestimmter Temperaturbereiche fallen, die auf der Grundlage von durch eine Temperaturerfassungseinrichtung der Aufzeichnungsköpfe erfaßter Temperaturinformation für die einzelnen Aufzeichnungsköpfe festgelegt sind. Eine CPU 115a steuert die einzelnen Einheiten, und ein ROM 115B steuert ein Programm entsprechend der Steuersequenz der CPU 115a. Ein RAM 115C wird bei Ausführung der Steuersequenz als Arbeitsbereich genutzt. Der Controller 115 ist mit einem Kopfansteuersystem/Sensorsystem/Aufwärm- Heizeinrichtung-Ansteuersystem 190, einem Mechanik-Ansteuersystem/Sensorsystem 170 und einem Bedienfeld 110 verbunden.
Die Steuereinrichtung 115 ist mit den Aufzeichnungsköpfen 102A, 102B, 102C und 102D für vier Farben über das Kopfansteuersystem/Sensorsystem/Aufwärm-Heizeinrichtung-Ansteuersystem 190 verbunden.
Fig. 29 ist ein Blockdiagramm des Aufzeichnungskopfs 102A, der an der in Fig. 26 gezeigten Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung angebracht ist. Bei der in Fig. 29 gezeigten Anordnung sind ein Treiber, eine temperaturgesteuerte Aufwärm-Heizeinrichtung und ein Temperaturmeß-Thermistor in den Aufzeichnungskopf 102 selbst integriert. Gemäß Fig. 29 wird eine Düseneinheit 121 durch eine Aufwärm-Heizeinrichtung 122 auf einen vorbestimmten Temperaturbereich erwärmt. Ein Thermistor 123 dient als Temperaturerfassungseinrichtung des Aufzeichnungskopfs 102A. Ein Treiber 124 führt der Düseneinheit 121 eine Tintenausstoß-Antriebskraft zu.
Der Treiber 124 tauscht über eine Anschlußeinheit 125 Signale mit dem Controller 115 aus. Die Anschlußeinheit 125 kann in Form einer gedruckten Schaltung in den Aufzeichnungskopf integriert sein.
Fig. 30 ist eine vereinfachte perspektivische Ansicht, die eine Anordnung des in Fig. 26 und 29 gezeigten Aufzeichnungskopfs 102A zeigt. Fig. 30 veranschaulicht die Düsen einheit 121, das Substrat 202 und die Einheit 125 für die elektrische Verbindung zu dem Controller 115. Darüber hinaus veranschaulicht Fig. 30 den Thermistor 123 als die Temperaturerfassungseinrichtung des Aufzeichnungskopfs 102A und den Treiber 124 in einem freiliegenden Zustand.
Fig. 31 zeigt ein Druckbeispiel. Wenn ein derartiges Druckbeispielbild auf einem Aufzeichnungsmedium wie beispielsweise Normalpapier oder OHP-Papier mit schlechter Tintenabsorption so aufgezeichnet wird, daß schwarze Zeichen und Linienabschnitte wie beispielsweise Umrißlinien deutlich erkennbar sind, muß die Dichte von Schwarz erhöht werden. Andererseits müssen in einem Farbabschnitt Verunschärfungen an Grenz- bzw. Randabschnitten zwischen R, G und B eliminiert werden, so daß Farben klar voneinander unterschieden werden können.
Daher wird in Farbrandabschnitten keine große Tintenmenge implantiert, um eine Kontamination, die durch Mischen verschiedener Farben verursacht wird, zu vermeiden.
Bei der Tintenstrahlaufzeichnungstechnik zum Durchführen einer Aufzeichnung durch Ausstoßen von Tinte unter Verwendung von Wärmeenergie wird jedoch die Tintenausstoßmenge leicht durch die Temperatur des Aufzeichnungskopfs beeinflußt. Aus diesem Grund wird dann, wenn ein Aufzeichnungsvorgang auf ein Aufzeichnungsmedium wie beispielsweise Normalpapier oder OHP-Papier mit schlechter Tintenabsorption durchgeführt wird, falls die Temperatursteuerung des Aufzeichnungskopfs auf dieselbe Art und Weise durchgeführt wird wie in einem Fall, in dem ein Aufzeichnungsvorgang auf beschichtetes Papier durchgeführt wird, durch Verunschärfungen an Grenzen von R, G und B als Farbmischabschnitte aufgrund einer großen Tintenausstoßmenge leicht eine Kontamination verursacht.
Um dies zu vermeiden, ist in Übereinstimmung mit der vorliegenden Darstellung wie in Fig. 28 oder 29 gezeigt ein nichtflüchtiger Speicher mit wahlfreiem Zugriff bzw. ein NVRAM (nonvolatile random-access memory) 115D, das über das Bedienfeld oder den Hostcomputer programmierbar ist, zu dem Controller 115 hinzugefügt und speichert Nutztemperaturbereiche, die für die einzelnen Farbaufzeichnungsköpfe festgelegt sind.
Beispielsweise wird ein Nutztemperaturbereich zwischen 36ºC und 60ºC für einen Bk (schwarz)-Aufzeichnungskopf festgelegt, und werden Nutztemperaturbereiche zwischen 30ºC und 50ºC für Y (Gelb)-, M (Magenta)- und C (Cyan)- Aufzeichnungsköpfe festgelegt.
Die obere Grenze des Nutztemperaturbereichs jedes der C-, M- und Y-Monochrom-Aufzeichnungsköpfe ist so festgelegt, daß sie geringfügig niedriger ist als die des Bk-Aufzeichnungskopfs, 59 daß die Tintenausstoßmenge nicht zu groß wird und Verunschärfungen an R-, G- und B-Farbmischabschnitten nicht so leicht auftritt. Wenn ein Druckvorgang kontinuierlich Zeile für Zeile durchgeführt wird, erhöhen sich die Temperaturen der Aufzeichnungsköpfe. Wenn die Sensoreinheit (Thermistor) 123 erfaßt, daß die Temperatur eines der C-, M- und Y-Monochrom-Aufzeichnungsköpfe oder des Bk-Aufzeichnungskopfs die obere Grenze des entsprechenden Nutztemperaturbereichs überschreitet, steuert, der Controller 115 auf der Grundlage dieser Temperaturinformation derart, daß eine Wagenbetätigung gewartet wird, so daß die Ausstoßmenge aus dem Aufzeichnungskopf nicht zu groß wird. Im einzelnen steuert der Controller 115 derart, daß die Wagenbetätigung für eine vorbestimmte Zeitdauer angehalten wird, oder daß die Wagenbewegungsgeschwindigkeit verringert wird, um die Ausstoßfrequenz zu verringern, bis sich die Temperatur des Aufzeichnungskopfs unter die obere Grenze des Nutztemperaturbereichs verringert.
Der Grund dafür, daß der obere Grenzwert des Nutztemperaturbereichs des Bk-Aufzeichnungskopfs auf einen Wert Höher als der der C-, M- und Y-Monochrom-Aufzeichnungsköpfe festgelegt wird, ist der, daß die Schwarzdruckdichte erhöht werden soll.
Auf hierzu vergleichbare Art und Weise ist die untere Grenze des Nutztemperaturbereichs des Bk-Aufzeichnungskopfs so festgelegt, daß sie höher ist als die der C-, M- und Y-Monochrom-Aufzeichnungsköpfe, wodurch die Schwarzdruckdichte erhöht wird. Wenn die Sensoreinheit 123 erfaßt, daß die Temperatur eines der C-, M- und Y-Monochrom- Aufzeichnungsköpfe oder des Bk-Aufzeichnungskopfs unter der unteren Grenze des entsprechenden Nutztemperaturbereichs liegt, wird die entsprechende Heizeinheit 122 auf der Grundlage dieser Temperaturinformation erregt, um den entsprechenden Aufzeichnungskopf derart zu erwärmen, daß eine vorbestimmte Druckdichte erhalten wird, und diese Steuerung wird wiederholt, bis die Temperatur des Aufzeichnungskopfs über den unteren Grenzwert des festgelegten Nutztemperaturbereichs erhöht ist.
Fig. 24 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Nutztemperaturbereich-Festlegesequenz der Aufzeichnungsköpfe in Übereinstimmung mit der vorliegenden Darstellung zeigt. In Schritt Siol wird eine Druckbetriebsart festgelegt. In diesem Fall wird die Druckbetriebsart auf der Grundlage einer Tastatureingabe über eine auf dem Bedienfeld 110 bereitgestellte Druckbetriebsarten-Festlegetaste oder einer Anweisung von dem Hostcomputer 109 festgelegt. Danach prüft der Controller 115, ob die Druckbetriebsart eine Druckbetriebsart für beschichtetes Papier ist (Schritt S102). Falls ermittelt wird, daß die Druckbetriebsart für beschichtetes Papier ausgewählt ist (JA in Schritt S102), liest die CPU 115A einen Nutztemperaturbereich T&sub1; (beispielsweise 32ºC ≤ T&sub1; ≤ 55ºC) für den Bk-Aufzeichnungskopf aus dem ROM 115B aus und schreibt diesen in das NVRAM 115D (Schritt S103). Die CPU 115A liest auch einen Nutztemperaturbereich T&sub1;&sub1; (beispielsweise 32ºC ≤ T&sub1;&sub1; ≤ 55ºC) für jeden der Y-, M- und C-Aufzeichnungsköpfe aus dem ROM 115B aus und schreibt diese in das NVRAM 115D (Schritt S104). Auf diese Art und Weise wird, nachdem die CPU 115A die Nutztemperaturbereiche in das NVRAM 115D geschrieben hat, die Temperatursteuerung durchgeführt, und erfolgt der Druckvorgang in der Betriebsart für beschichtetes Papier. Dem gegenüber prüft dann, wenn die ausgewählte Betriebsart nicht die Betriebsart für beschichtetes Papier ist (NEIN in Schritt S102), der Controller 115, ob die ausgewählte Betriebsart eine Betriebsart für OHP-Papier ist (Schritt S105).
Falls die Betriebsart für OHP-Papier ausgewählt ist (JA in Schritt S105), liest die CPU 115A einen Nutztemperaturbereich T&sub2; (beispielsweise 34ºC ≤ T&sub2; ≤ 55ºC) für den Bk-Aufzeichnungskopf aus dem ROM 115B aus und schreibt diesen in das NVRAM 115D (Schritt S106). Die CPU 115A liest ferner einen Nutztemperaturbereich T&sub1;&sub2; (beispielsweise 30ºC ≤ T&sub1;&sub2; ≤ 50ºC) für jeden der Y-, M- und C-Aufzeichnungsköpfe aus dem ROM 115B aus und schreibt diese in das NVRAM 115D (Schritt 107). Auf diese Art und Weise wird, nachdem die CPU 115A die Nutztemperaturbereiche in das NVRAM 115D geschrieben hat, die Temperatursteuerung durchgeführt, und erfolgt der Druckvorgang in der Betriebsart für OHP-Papier.
Falls die ausgewählte Betriebsart nicht die Betriebsart für OHP-Papier ist (NEIN in Schritt S105), prüft der Controller 115, ob die ausgewählte Betriebsart eine Betriebsart für Normalpapier ist (Schritt 310B). Falls die Betriebsart für Normalpapier ausgewählt ist (JA in Schritt S108), prüft der Controller 115 weiter, ob eine Betriebsart für Schwarzverstärkung ausgewählt ist (Schritt S109). In der Betriebsart für Schwarzverstärkung wird die Dichte eines schwarzen Abschnitts weiter verstärkt, um schwarze Linien, schwarze Umrißabschnitte und dergleichen zu betonen bzw. verstärken und dadurch ein Farbbild mit hohem Kontrast zu erzielen. Falls ermittelt wird, daß die Betriebsart für Schwarzverstärkung ausgewählt ist (Ja in Schritt S109), liest die CPU 115A einen Nutztemperaturbereich T&sub3; (beispielsweise 36ºC ≤ T&sub3; ≤ 60ºC) für den Bk-Aufzeichnungskopf aus dem ROM 115B aus und schreibt diesen in das NVRAM 115D (Schritt S110). Die CPU 115A liest ferner einen Nutztemperaturbereich T&sub1;&sub3; (beispielsweise 30ºC ≤ T&sub1;&sub3; ≤ 50ºC) für jeden der Y-, M- und C-Aufzeichnungsköpfe aus dem ROM 115B aus und schreibt diese in das NVRAM 115D (Schritt 111). Auf diese Art und Weise wird, nachdem die CPU 115A die Nutztemperaturbereiche in das NVRAM 115D geschrieben hat, die Temperatursteuerung durchgeführt, und erfolgt der Druckvorgang in der Druckbetriebsart für Normalpapier und Schwarzverstärkung.
Demgegenüber liest dann, wenn ermittelt wird, daß die ausgewählte Betriebsart nicht die Betriebsart für Schwarzverstärkung ist (NEIN in Schritt S109), die CPU 115A einen Nutztemperaturbereich T&sub4; (beispielsweise 32ºC ≤ T&sub4; ≤ 55ºC) für den Bk-Aufzeichnungskopf aus dem ROM 115B aus und schreibt diesen in das NVRAM 115D (Schritt S112). Die CPU 115A liest ferner einen Nutztemperaturbereich T&sub1;&sub4; (beispielsweise 30ºC ≤ T&sub1;&sub4; ≤ 50ºC) für jeden der Y-, M- und C- Aufzeichnungsköpfe aus dem RgM 115B aus und schreibt diese in das NVRAM 115D (Schritt 113). Auf. diese Art und Weise wird, nachdem die CPU USA die Nutztemperaturbereiche in das NVRAM 115D geschrieben hat, die Temperatursteuerung durchgeführt, und erfolgt der Druckvorgang in der Farbdruckbetriebsart für Normalpapier. Lautet demgegenüber die Antwort in Schritt S108 NEIN, kehrt der Ablauf zu Schritt S102 zurück, und wartet die Steuerung, bis eine Druckbetriebsart festgelegt wird.
Fig. 32 faßt die Nutztemperaturbereiche des Bk-Aufzeichnungskopfs und der Y-, M- und C-Aufzeichnungsköpfe in den einzelnen Druckbetriebsarten zusammen.
Wenn die obere Grenze des Nutztemperaturbereichs T&sub1; des Bk-Aufzeichnungskopfs in der Betriebsart für beschichtetes Papier durch T1MAX repräsentiert wird, die obere Grenze des Nutztemperaturbereichs T&sub2; in der Betriebsart für OHP-Papier durch T2MAX repräsentiert wird, die obere Grenze des Nutztemperaturbereichs T&sub3; in der Betriebsart für Normalpapier und Schwarzverstärkung durch T3MAX repräsentiert wird, und die obere Grenze des Nutztemperaturbereichs T&sub4; in der Normalpapier-Farbdruckbetriebsart durch T4MAX repräsentiert wird, ist eine Beziehung T1MAX ≤ T2MAX ≤ T4MAX ≤ T3MAX erfüllt.
Wenn die untere Grenze des Nutztemperaturbereichs T&sub1; des Bk-Aufzeichnungskopfs in der Betriebsart für beschichtetes Papier durch T MIN repräsentiert wird, die untere Grenze des Nutztemperaturbereichs T&sub2; in der Betriebsart für OHP- Papier durch T2MIN repräsentiert wird, die untere Grenze des Nutztemperaturbereichs T&sub3; in der Betriebsart für Normalpapier und Schwarzverstärkung durch T3MIN repräsentiert wird, und die untere Grenze des Nutztemperaturbereichs T&sub4; in der Normalpapier-Farbdruckbetriebsart durch T4MIN repräsentiert wird, ist eine Beziehung T1MIN ≤ T4MIN ≤ T2MIN ≤ T3MIN erfüllt.
Wenn die obere Grenze des Nutztemperaturbereichs T&sub1;&sub1; jedes der Y-, M- und C-Aufzeichnungsköpfe in der Betriebsart für beschichtetes Papier durch T11MAX repräsentiert wird, die obere Grenze des Nutztemperaturbereichs T&sub1;&sub2; in der Betriebsart für OHP-Papier durch T12MAX repräsentiert wird, die obere Grenze des Nutztemperaturbereichs T&sub1;&sub3; in der Betriebsart für Normalpapier und Schwarzverstärkung durch T13MAX repräsentiert wird, und die obere Grenze des Nutztemperaturbereichs T&sub1;&sub4; in der Normalpapier-Farbdruckbetriebsart durch T14MAX repräsentiert wird, ist eine Beziehung T11MAX > T12MAX ≥ T13MAX ≥ T14MAX erfüllt.
Wenn die untere Grenze des Nutztemperaturbereichs T&sub1;&sub1; jedes der Y-, M- und C-Aufzeichnungsköpfe in der Betriebsart für beschichtetes Papier durch T11MIN repräsentiert wird, die untere Grenze des Nutztemperaturbereichs T&sub1;&sub2; in der Betriebsart für OHP-Papier durch T12MIN repräsentiert wird, die untere Grenze des Nutztemperaturbereichs T&sub1;&sub3; in der Betriebsart für Normalpapier und Schwarzverstärkung durch T13MIN repräsentiert wird, und die untere Grenze des Nutz temperaturbereichs T&sub1;&sub4; in der Normalpapier-Farbdruckbetriebsart durch T14MIN repräsentiert wird, ist eine Beziehung T11MIN > T12MIN ≥ T13MIN ≥ T14MIN erfüllt.
Darüber hinaus sind Beziehungen T1MAX ≥ T11MAX, T2MAX > T12MAX, T3MAX > T13MAX, T4MAX > T1MIN ≥ T11MIN, T2MIN > T12MIN, T3MIN > T13MIN und T4MIN > TI4MIN erfüllt.
Nun wird nachstehend ein Temperatursteuervorgang, der durch die CPU 115A des Controllers 115 ausgeführt wird, beschrieben. Fig. 25 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Temperatursteuervorgang zeigt, der in Abhängigkeit davon, ob die Temperatur T des Aufzeichnungskopfs 102 die obere Grenztemperatur TMAX überschreitet oder unter der unteren Grenztemperatur TMIN liegt, ausgeführt wird.
Es wird angemerkt, daß der Aufzeichnungskopf 102 in dieser Darstellung die Köpfe 102A, 102B, 102C und 102D umfaßt, und daß diese Aufzeichnungsköpfe dieselbe Anordnung aufweisen, mit der Ausnahme, daß sich die Farben von aus diesen ausgestoßenen Tinten voneinander unterscheiden. Der nachfolgende Temperatursteuervorgang wird für jeden einzelnen der Aufzeichnungsköpfe durchgeführt. In der nach folgenden Beschreibung ist die Temperatur T eine generische Bezeichnung für die Temperaturen der Aufzeichnungsköpfe.
In Schritt S21 wird das Vorhandensein/Fehlen einer Druckbeginnanweisung überprüft. Infolgedessen wird dann, wenn ermittelt wird, daß die Druckbeginnanweisung zugeführt ist (JA in Schritt S21), in Schritt S22 die Temperatur des Aufzeichnungskopfs gemessen.
Danach wird in Schritt S23 überprüft, ob die Temperatur T des Aufzeichnungskopfs 102 niedriger ist als die untere Grenztemperatur TMIN des festgelegten Nutztemperaturbereichs. Falls ermittelt wird, daß die Temperatur T gleich oder höher als die untere Grenztemperatur TMIN ist (NEIN in Schritt S23), schreitet die Steuerung zu Schritt S27 fort.
Falls ermittelt wird, daß die Temperatur T niedriger als die untere Grenztemperatur TMIN ist (JA in Schritt S23), wird die Heizeinheit 123 in Schritt S24 erwärmt, um die Temperatur des Aufzeichnungskopfs zu erhöhen. Es wird dann in Schritt S25 geprüft, ob die Temperatur T des Aufzeichnungskopfs 102 die untere Grenztemperatur TMIN übersteigt. Falls ermittelt wird, daß die Temperatur T des Aufzeichnungskopfs 102 die untere Grenztemperatur TMIN übersteigt (JA in Schritt S25), wird der Heizvorgang der Heizeinheit 123 in Schritt S26 angehalten, um den Temperaturanstieg des Aufzeichnungskopfs zu beenden. Danach schreitet der Ablauf zu Schritt S27 fort. Demgegenüber kehrt dann, wenn ermittelt wird, daß die Temperatur T niedriger als die untere Grenztemperatur TMIN ist (NEIN in Schritt S25), der Ablauf zu Schritt S24 zurück, und der Heizvorgang durch die Heizeinheit 123 wird fortgesetzt, um die Temperatur des Aufzeichnungskopfs zu erhöhen.
In Schritt S27 wird geprüft, ob die Temperatur des Aufzeichnungskopfs 102 höher ist als die obere Grenztemperatur TMAX des festgelegten Nutztemperaturbereichs. Falls ermittelt wird, daß die Temperatur T gleich oder niedriger ist als die obere Grenztemperatur TMAX (NEIN in Schritt S27), schreitet der Ablauf zu Schritt S30 fort, um den Druckvorgang auszuführen. Falls ermittelt wird, daß die Temperatur des Aufzeichnungskopfs 102 die obere Grenztemperatur TMAX übersteigt (JA in Schritt S27), wird die Zufuhr von Druckdaten zu dem Aufzeichnungskopf in Schritt S28 unterbrochen und wartet die Steuerung, bis sich die Temperatur des Aufzeichnungskopfs verringert hat.
Es wird dann in Schritt S29 geprüft, ob sich die Temperatur des Aufzeichnungskopfs 102 unter die obere Grenztemperatur TMAX verringert hat. Falls ermittelt wird, daß die Temperatur T unter der oberen Grenztemperatur TMAX liegt (JA in Schritt S29), schreitet der Ablauf zu Schritt S30 fort, um den Druckvorgang auszuführen. Demgegenüber kehrt dann, wenn ermittelt wird, daß die Temperatur T die obere Grenztemperatur TMAX übersteigt (NEIN in Schritt S29), der Ablauf zu Schritt S28 zurück, um die Temperatur des Aufzeichnungskopfs kontinuierlich zu verringern. In Schritt S31 wird das Vorhandensein/Fehlen einer Druckendeanweisung geprüft. Falls ermittelt wird, daß die Druckendeanweisung ausgegeben wurde (JA in Schritt S31), wird der Druckvorgang beendet.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird der Aufzeichnungskopf dann, wenn die Temperatur des Aufzeichnungskopfs die vorbestimmte obere Grenztemperatur übersteigt, in einen Bereitschaftszustand versetzt, um zu warten, bis sich die Temperatur verringert hat. Die vorliegende Darstellung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann die Temperatur des Aufzeichnungskopfs durch Verringern der Wagenbewegungsgeschwindigkeit mit dem Ziel der Verringerung der Ausstoßfrequenz oder durch Antreiben eines Kühlungslüfters verringert werden.
Nachstehend wird eine weitere Darstellung der vorliegenden Anwendung beschrieben. Das Ziel bei dieser Darstellung besteht darin, optimale Nutztemperaturbereiche für jeden Aufzeichnungskopf durch Messen der Druckdichtecharakteristiken für jeden Aufzeichnungskopffestzulegen.
Diese Darstellung bezieht sich beispielhaft auf eine Farb- Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, an der Aufzeich nungsköpfe für Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz (102A, 102B, 102C und 102D) gemäß Fig. 26 angebracht sind. In Fig. 26 und 28 ist eine Dichteerfassungseinrichtung 501 in der Nähe der Aufzeichnungsköpfe angeordnet. Obwohl in Fig. 28 nicht gezeigt, ist ein A/D-Wandler zum Umwandeln eines analogen Ausgangs in ein digitales Signal zwischen der Dichteerfassungseinrichtung 501 und einem Controller us angeordnet. Ein von der Dichteerfassungseinrichtung 501 ausgegebenes elektrisches Signal wird durch den A/D-Wandler umgewandelt, und das umgewandelte Signal wird dem Controller 115 zugeleitet. Es wird angemerkt, daß ein Testmuster in der nachfolgenden Darstellung ein ausgefülltes Muster ist.
Gemäß Fig. 26 werden Testmuster 502 durch die Dichteerfassungseinrichtung 501 gelesen. Fig. 33 ist eine Ansicht, die die Dichteerfassungseinrichtung 501 zeigt. Die Testmuster 502 werden auf einem Aufzeichnungsmedium 601 erzeugt. Eine Lichtquelle strahlt über eine Linse 604 infrarote Strahlen auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 601 ab, und durch die Oberfläche reflektiertes Licht wird durch einen Lesesensor 603 über eine Linse 605 gelesen.
Ein Papierbreitensensor kann gemeinschaftlich als Lichtquelle und Lesesensor verwendet werden.
Wenn die Lichtquelle 602 eingeschaltet wird und infrarote Strahlen ausgestrahlt werden, empfängt der Lesesensor 603 Licht, das durch das aufgezeichnete Testmuster 502 reflektiert wird, und gibt ein elektrisches Signal aus, das proportional zu der empfangenen Lichtmenge ist. Wenn das Testmuster aus verschiedenen Farben wie beispielsweise Y, M, C und Bk besteht, muß es, da sich die Beziehung zwischen dem elektrischen Signalpegel, der durch den Lesesensor 603 ausgegeben wird, und der entsprechenden tatsächlichen Dichte von Farbe zu Farbe ändert, korrigiert werden. Infolgedessen wird die Beziehung unter Verwendung von Druckdichte-Vergleichstabellen für die einzelnen Farben, die in Fig. 34 gezeigt sind, derart korrigiert, daß die nachfolgende Dichteberechnung erfolgen kann. In Fig. 34 ist ein 8 Bit breites Reflexionslichtmengensignal entlang der Abszisse aufgetragen, und ist ein 8 Bit breites Dichtesignal entlang der Ordinate aufgetragen. Das Reflexionslichtmengensignal kann in Übereinstimmung mit Y-, M-, C- und Bk-Kurven in das Dichtesignal konvertiert werden.
Eine Testmusterdichte-Erfassungssequenz und eine Nutztemperaturbereich-Festlegesequenz werden nachstehend unter Bezugnahme auf das Blockdiagramm gemäß Fig. 28 und das in Fig. 35 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben. Wenn in Schritt S40 eine Dichteerfassungsbetriebsart festgelegt wird, wird in Schritt S41 eine Druckbetriebsart geprüft, um zu ermitteln, ob die Druckbetriebsart eine Betriebsart für beschichtetes Papier, eine Betriebsart für OHP-Papier, eine Betriebsart für Normalpapier oder eine Betriebsart für Normalpapier und Schwarzverstärkung ist. Der Controller 115 führt den Aufzeichnungsköpfen 102A, 102B, 102C und 102D über ein Kopfansteuersystem 190 ein Drucksignal zu, während ein 8 Bit breiter Dichtesignalpegel auf 128 festgelegt wird, und veranlaßt auf diese Art und Weise diese Köpfe, ein Testmuster zu drucken (Schritt S42).
Das Testmuster wird derart gedruckt, daß ein (nicht gezeigter) Mustergenerator ein Muster zum Ansteuern aller Aufzeichnungselemente der Aufzeichnungsköpfe mit demselben Ansteuersignal erzeugt. In diesem Moment sind die vier Farbaufzeichnungsköpfe auf eine vorbestimmte Temperatur T festgelegt. Die Lichtquelle 602 der Dichteerfassungseinrichtung 501 strahlt infrarote Strahlen auf das Testmuster 502 ab, und durch das Testmuster reflektiertes Licht wird durch den Lesesensor 603 empfangen. Der Lesesensor gibt ein Signal aus, das zu der empfangenen Lichtmenge proportional ist. Dieses Signal wird durch den A/D-Wandler A/D- umgewandelt, und der digitale Wert wird in den Controller 115 geleitet. Der Controller 115 mißt sodann den zugeführten Wert (Schritt S43).
Die reflektierte Lichtmenge wird dadurch gemessen, daß die Dichteerfassungseinrichtung 501 (Fig. 26) in Einheiten von durch die vier Farbaufzeichnungsköpfe gedruckten Testmustern in der Hauptabtastrichtung sequentiell entlang der Testmuster 502 abtastet. Eine CPU 115A des Controllers 115 konvertiert unter Verwendung der in Entsprechung zu Druckbetriebsarten in einem ROM 115B gespeicherten Dichtevergleichstabellen für jede Farbe (Fig. 34) ein Signal, das proportional zu der von dem Lesesensor 603 übermittelten mpfangenen Lichtmenge ist, in ein Dichtesignal (Schritt S44).
Das ROM 115B speichert eine Vielzahl von Nutztemperaturbereichwerten jedes Aufzeichnungskopfs in Entsprechung zu Druckbetriebsarten in Übereinstimmung mit der Größe des Dichtesignals. Beispielsweise ist dann, wenn die in Schritt S41 ermittelte Druckbetriebsart die Betriebsart für OHP-Papier ist und wenn der Standard-Nutztemperaturbereich des Bk-Aufzeichnungskopfs ein Bereich zwischen 34ºC und 55ºC ist, falls die Größe des 8 Bit breiten Dichtesignals, das durch Messen der reflektierten Lichtmenge des tatsächlich aufgezeichneten Testmusters erhalten wird, in einen Bereich zwischen beispielsweise 168 und 240 fällt, und ermittelt wird, daß die Dichte verhältnismäßig hoch ist, die Ausstoßmenge des Bk-Aufzeichnungskopfs in diesem Zustand zu hoch. Infolgedessen wird ein Nutztemperaturbereich zwischen 32ºC und 50ºC festgelegt, um die Ausstoßmenge so zu korrigieren, daß sie kleiner wird.
Wenn demgegenüber die Größe des 8 Bit breiten Dichtesignals in einen Bereich zwischen beispielsweise 50 und 88 fällt und ermittelt wird, daß die Dichte verhältnismäßig niedrig ist, wird, weil die Ausstoßmenge des Aufzeichnungskopfs verhältnismäßig klein ist, ein Nutztemperaturbereich zwischen 36ºC und 60ºC festgelegt, um die Ausstoßmenge so zu korrigieren, daß sie größer wird. Auf diese Art und Weise ist eine Vielzahl von Nutztemperaturbereichen in dem ROM 115B gespeichert. Die CPU 115A wählt optimale Nutztemperaturbereiche entsprechend zu der Größe des Dichtesignais in Einheiten von Aufzeichnungsköpfen aus dem ROM 115B (Schritt S45). Dann schreibt die CPU 115A den ausgewählten Nutztemperaturbereich in ein NVRAM 115D (Schritt S46). Wenn die Größe des 8 Bit breiten Dichtesignals in einen Bereich zwischen 0 und 49 oder 241 und 255 fällt, wird ein fehlerhafter Ausstoß ermittelt, und der Druckvorgang wird nicht durchgeführt.
Danach wird die Temperatursteuerung der Aufzeichnungsköpfe in Übereinstimmung mit den festgelegten Nutztemperaturbereichen durchgeführt, und wird der Druckvorgang in Übereinstimmung mit der in Schritt S41 ermittelt Druckbetriebsart durchgeführt. Es wird angemerkt, daß in Schritt S40 die Temperaturerfassungsbetriebsart durch Betätigen des Bedienfelds 110 oder durch Übergeben einer Anweisung aus dem Hostcomputer festgelegt werden kann. Wenn die Anweisung aus dem Hostcomputer übergeben wird, wird eine is spezielle Anweisung für die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereitgestellt, so daß die Anweisung durch den Hostrechner bestimmt werden kann.
In diesem Ausführungsbeispiel wird, wie vorstehend beschrieben, eine Vielzahl von Nutztemperaturbereichen in dem Rom 115B in Entsprechung zu den Größen des Dichtesignals gespeichert. Beispielsweise werden dann, wenn drei Nutztemperaturbereiche für den Bk-Aufzeichnungskopf in jeder Druckbetriebsart vorbereitet sind, und wenn die Druckbetriebsart vier Betriebsarten umfaßt, d.h. die Betriebsart für beschichtetes Papier, die Betriebsart für OHP-Papier, die Betriebsart für Normalpapier und die Betriebsart für Normalpapier und Schwarzverstärkung, insgesamt 3 x 4 = 12 verschiedene Nutztemperaturbereiche für den Bk-Aufzeichnungskopf vorbereitet.
Fig. 36 zeigt die Nutztemperaturbereiche der Aufzeichnungsköpfe in Einheiten von Druckbetriebsarten und Dichtecharakteristiken der Aufzeichnungsköpfe. In Fig. 36 wird eine höhere Dichte ermittelt, wenn die Größe des 8 Bit breiten Dichtesignals in einen Bereich zwischen 168 und 240 fällt, wird eine Standard-Dichte ermittelt, wenn die Größe des 8 Bit breiten Dichtesignals in einen Bereich zwischen 89 und 167 fällt, und wird eine niedrigere Dichte ermittelt, wenn die Größe des 8 Bit breiten Dichtesignals in einen Bereich zwischen 50 und 88 fällt.
Auf diese Art und Weise wird in Übereinstimmung mit dieser Darstellung, da ein optimaler Nutztemperaturbereich aus vielen Nutztemperaturbereichen in Übereinstimmung mit der jedem Aufzeichnungskopf eigenen Dichtecharakteristik ausis gewählt wird, eine feine Temperatursteuerung für den Aufzeichnungskopf realisiert und können Dichteschwankungen zwischen Aufzeichnungsköpfen eliminiert werden, so daß eine gleichmäßige Dichte erhalten wird.
Nachstehend wird eine weitere Darstellung der vorliegenden Anwendung beschrieben. Ein Unterschied zu der vorstehenden Darstellung besteht darin, daß ein Dichteerfassungsvorgang mehrere Male für ein einzelnes Farbtestmuster durchgeführt wird, um eine Schwankung der aus der durch das Testmuster reflektierten Lichtmenge berechneten Dichte zu eliminieren und die Genauigkeit zu verbessern, und daß ein Mittelwert der Dichten berechnet wird. Nachstehend werden eine Testmusterdichteerfassungssequenz und eine Nutztemperaturbereichfestlegesequenz gemäß dieser Darstellung unter Bezugnahme auf das in Fig. 37 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben. Es wird angemerkt, daß eine Beschreibung von Abschnitten, die gleich solchen sind, die bereits unter Bezugnahme auf das in Fig. 35 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben wurden, weggelassen wird.
Nachdem Testmuster in Schritt S52 gedruckt wurden, wird ein Zählwert N eines Controllers 115 zurückgesetzt (Schritt S53). Nachdem der Zählwert N um 1 erhöht wurde (Schritt S54) wird eine reflektierte Lichtmenge gemessen (Schritt S55). Die gemessene reflektierte Lichtmenge wird in einem RAM 115C gespeichert (S56), und Papier wird in der Nebenabtastrichtung fein abgestuft vorgeschoben, um beispielsweise insgesamt drei Dichteerfassungsvorgänge für ein einzelnes Testmuster zu ermöglichen (Schritt S57). Dieser Betriebsablauf wird wiederholt, bis N = 3 ist (Schritt S58).
Eine CPU 115A liest dann drei in dem RAM 115C gespeicherte Reflexionslichtmengenwerte aus und berechnet deren Mittelwert (Schritt S59). Danach konvertiert die CPU 115A den berechneten Mittelwert der reflektierten Lichtmengen unter Verwendung von in dem ROM 115B gespeicherten Druckdichte Umwandlungstabellen (Fig. 34) in ein Dichtesignal (Schritt S60). Die nachfolgenden Schritte werden auf dieselbe Art und Weise wie bei der vorstehend beschriebenen Darstellung ausgeführt.
Bei dem Dichteerfassungsvorgang kann, um den Signal/ Rausch-Abstand bzw. das 8/N-Verhältnis der Reflexionsdichte des Testmusters zu erhöhen, die Lesegenauigkeit für reflektiertes Licht durch Verwenden eines Aufzeichnungsmediums mit einem hohen Weißindex verbessert werden. Die Testmuster für jede Farbe werden bevorzugt so gedruckt, daß sie dieselbe Fläche einnehmen. Falls die Testmuster unterschiedliche Implantationsbereiche aufweisen, kann ein OD- Wert (mittlere optische Dichte) einen Fehler unter dem Einfluß eines Unterschieds im Temperaturanstieg der Aufzeichnungsköpfe beinhalten.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Darstellung wird die Aufzeichnung durchgeführt, während die Temperaturen der Vielzahl der Aufzeichnungsköpfe zum Durchführen einer Aufzeichnung durch Ausstoßen von Tinte unter Verwendung von Wärmeenergie in der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung so gesteuert werden, daß sie nicht außerhalb vorbestimmter, für jeden einzelnen Aufzeichnungskopffestgelegter Temperaturbereiche fallen.
Daher werden auch dann, wenn ein Druckvorgang nicht nur auf beschichtetes Papier, sondern auch auf ein Aufzeich nungsmedium wie beispielsweise Normalpapier oder OHP-Papier, das im Vergleich zu beschichtetem Papier schlechte Fixierungscharakteristiken aufweist und keinen ausreichenden OD-Wert (mittlere optische Dichte) bereitstellen kann, erfolgt, Nutztemperaturbereiche in Einheiten von Aufzeichnungsköpfen bzw. für jeden einzelnen Aufzeichnungskopf festgelegt. Insbesondere in einer Farb-Aufzeichnungsbetriebsart kann, da der Nutztemperaturbereich des Aufzeichnungskopfs für schwarze Tinte so festgelegt werden kann, daß er sich von dem Nutztemperaturbereich anderer Aufzeichnungsköpfe für monochrome Tinte unterscheidet, die Druckdichte schwarzer Zeichen und Linien erhöht werden. Darüber hinaus kann, da die Tintenimplantationsmenge auf einem durch Mischen von Farben erhaltenen Farbaufzeichnungsabschnitt unterdrückt wird, eine Verbesserung der Fixierungscharakteristiken und eine Vermeidung von Randverunschärfungen erzielt werden. Infolgedessen kann ein Bild mit hoher Druckqualität aufgezeichnet werden.
Wenn Druckdichtecharakteristiken in Einheiten von Aufzeichnungsköpfen gemessen werden, können optimale Nutztemperaturbereiche in Einheiten von Aufzeichnungsköpfen festgelegt werden. Auf diese Art und Weise kann die Wirkung der vorliegenden Darstellung weiter verbessert werden.
Die vorliegende Darstellung erbringt unter den Tintenstrahlaufzeichnungssystemen hervorragende Wirkungen insbesondere bei einer Aufzeichnungsvorrichtung in Tintenstrahlbauart zum Durchführen einer Aufzeichnung durch Erzeugen fliegender Tintentröpfchen unter Verwendung von Wärmeenergie. Der typische Aufbau und das typische Funktionsprinzip sind bevorzugt diejenigen, die in den US- Patenten Nr. 4,723,129 und 4,740,796 offenbart sind. Dieses System ist anwendbar auf entweder ein sogenanntes bedarfsweise aufzeichnendes System oder ein kontinuierliches System. Aus dem nachfolgenden Grund ist dieses System insbesondere wirkungsvoll auf das bedarfsweise aufzeichnende System anwendbar. Wenn zumindest ein Ansteuersignal, das der Aufzeichnungsinformation entspricht und einen abrupten Temperaturanstieg, der Kernsieden übersteigt, bereitstellen kann, einem Wärmeenergieumwandlungselement zugeführt wird, das in Entsprechung zu einem Blatt oder Flüssigkeitskanal, der Tinte enthält, angeordnet ist, erzeugt das Wärmeumwandlungselement Wärmeenergie, bewirkt die Wärmeenergie ein Filmsieden auf einer Wärmeeinwirkfläche eines Aufzeichnungskopfs, und kann demzufolge eine Blase in der Flüssigkeit (Tinte) in einer direkten (eins-zu-eins) Entsprechung zu dem Ansteuersignal erzeugt werden. Auf das Wachstum und das Zusammenfallen dieser Blase hin wird die Flüssigkeit (Tinte) durch eine Ausstoßöffnung ausgestoßen und erzeugt dadurch zumindest ein Tröpfchen. Es wird stärker bevorzugt, dieses Ansteuersignal so zu definieren, daß es einen impulsförmigen Signalverlauf aufweist, da eine Blase sehr rasch wachsen und zusammenfallen kann und insbesondere die Flüssigkeit (Tinte) mit einer kurzen Antwortzeit ausgestoßen werden kann.
Als Ansteuersignal mit impulsförmigem Signalverlauf sind Signale, wie sie in den US-Patenten Nr. 4,463,359 und 4,345,262 offenbart sind, geeignet. Eine weiter exzellente Aufzeichnung kann realisiert werden, wenn in dem US-Patent Nr. 4,313,124 offenbarte Bedingungen der mit der Temperaturanstiegsrate der Wärmeeinwirkfläche in Zusammenhang stehenden Erfindung übernommen werden.
Was die Struktur des Aufzeichnungskopfs anbelangt, können zusätzlich zu eineer Struktur (linearer Flüssigkeitskanal oder rechtwinkliger Flüssigkeitskanal) als eine Kombination von Ausstoßöffnungen, Flüssigkeitskanälen und Wärmeenergieumwandlungselementen wie in den vorstehenden Beschreibungen offenbart Strukturen, wie sie in den US- Patenten Nr. 4,558,333 und 4,459,600, die eine Struktur offenbaren, bei der eine Wärmeeinwirkstruktur in einem gekrümmten Bereich angeordnet ist, offenbart sind, verwendet werden. Darüber hinaus kann der Aufzeichnungskopf auf der Grundlage der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 59-123670, die eine Struktur offenbart, bei der ein gemeinsamer Schlitz als Ausstoßabschnitt für eine Vielzahl von Wärmeenergieumwandlungselementen verwendet wird, oder der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 59- 138461, die eine Struktur offenbart, bei der eine Öffnung zum Absorbieren einer Druckwelle von Wärmeenergie in Entsprechung zu dem Ausstoßabschnitt ausgebildet ist, angeordnet werden.
Ferner kann als Aufzeichnungskopf in Vollzeilen-Bauart mit einer Länge, die der maximalen Breite eines Aufzeichnungsmediums entspricht, das bei der Aufzeichnung einer Aufzeichnungsvorrichtung verwendet werden kann, entweder eine Struktur, die diese Länge durch Kombinieren einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen erfüllt, oder eine Struktur in Form eines einstückig hergestellten einzelnen Aufzeichnungskopfs verwendet werden. Darüber hinaus kann ein als austauschbarer Chip aufgebauter Aufzeichnungskopf, der dadurch, daß er an dem Hauptgehäuse der Vorrichtung angebracht ist, eine elektrische Verbindung zu dem Hauptgehäuse der Vorrichtung oder eine Zufuhr von Tinte aus dem Hauptgehäuse der Vorrichtung ermöglicht, oder ein Aufzeichnungskopf in Kartuschenbauart, bei dem ein Tintentank integral an dem Aufzeichnungskopf selbst vorgesehen ist, verwendet werden.
Bevorzugt werden eine Wiederherstelleinrichtung, eine Vorab-Hilfseinrichtung und dergleichen für den Aufzeichnungskopf hinzugefügt, da diese die Wirkung der Erfindung weiter stabilisieren können. Eine solche Wiederherstelleinrichtung umfaßt beispielsweise eine Kappeneinrichtung und eine Reinigungseinrichtung für den Aufzeichnungskopf, eine Preß- oder Saugeinrichtung und eine Vorwärmeinrichtung, die ein Wärmeenergieumwandlungselement, ein anderes Heizelernent oder eine Kombination hiervon umfassen kann. Darüber hinaus ist es ferner wirkungsvoll, eine Vorab-Ausstoßbetriebsart unabhängig von einer Aufzeichnungsbetriebsart auszuführen, da hierdurch die Aufzeichnung stabilisiert werden kann.
Weiter wird in den Ausführungsbeispielen der Erfindung eine Tinte als Flüssigkeit beschrieben. Alternativ kann erfindungsgemäß eine Tinte, die bei oder unterhalb Raumtemperatur fest ist und bei Raumtemperatur weich wird oder sich verflüssigt, oder eine Tinte, die bei Zufuhr eines Nutzaufzeichnungssignal verflüssigt wird, verwendet werden, da es übliche Praxis ist, in einem Tintenstrahlsystem eine Temperatursteuerung der Tinte selbst innerhalb eines Bereichs zwischen 30ºC und 70ºC durchzuführen, so daß die Viskosität der Tinte in einen stabilen Ausstoßbereich fallen kann.
Darüber hinaus kann ein Temperaturanstieg, der durch Wärmeenergie verursacht wird, dadurch vermieden werden, daß der Temperaturanstieg auf positive Art und Weise als Energie für eine Änderung des Zustands von einem festen Zustand in einen flüssigen Zustand der Tinte genutzt wird, oder es kann eine Tinte, die zum Zwecke des Verhinderns des Verdampfens der Tinte in einem Nichtgebrauchszustand verfestigt wird, verwendet werden. In jedem Fall kann die Erfindung auf einen Fall angewandt werden, in dem eine Tinte, die durch Wärmeenergie verflüssigt werden kann, wie beispielsweise eine Tinte, die durch Zufuhr von Wärmeenergie in Übereinstimmung mit einem Aufzeichnungssignal verflüssigt wird und in einem flüssigen Zustand ausgestoßen wird, eine Tinte, die beginnt, sich zu verfestigen, wenn sie ein Aufzeichnungsmediurn erreicht, oder dergleichen verwendet werden kann. In diesem Fall kann eine Tinte in einem flüssigen oder festen Zustand in tieferliegenden Abschnitten oder durchgehenden Löchern eines porösen Bogens gehalten werden, wie in den japanischen offengelegten Patentanmeldungen Nr. 54-56847 oder 60-71260 beschrieben ist, und kann der poröse Bogen derart angeordnet werden, daß er den Wärmeenergieumwandlungselementen gegenüberliegt. Bei der vorliegenden Erfindung ist das vorstehend erwähnte Filmsiedesystem am effizientesten für die vorstehend erwähnten Tinten.
Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung als eingebautes oder selbständiges Bildausgabeterminal eines Bildverarbeitungsgeräts wie beispielsweise einem Textverarbeitungsgerät, einem Computer oder dergleichen, eines Kopiergeräts als Kombination mit einem Leser und dergleichen, oder einer Telefaxvorrichtung mit Sende- und Empfangsfunktionen verwendet werden.
Fig. 38 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm, das die Anordnung eines Systems zeigt, bei dem die erfindungsgemäße Aufzeichnungsvorrichtung in einer Informationsverarbeitungsvorrichtung mit Funktionen eines Textverarbeitungsgeräts, eines Personal Computers, eines Telefaxgeräts und eines Kopiergeräts angewandt ist. Gemäß Fig. 38 steuert eine Steuereinrichtung 701 die gesamte Vorrichtung und umfaßt eine CPU (beispielsweise einen Mikroprozessor) sowie verschiedene Eingabe/Ausgabe-Ports. Die Steuereinrichtung 701 führt ihre Steuervorgänge durch Austauschen von Steuersignalen, Datensignalen und dergleichen mit den einzelnen Einheiten durch. Eine Anzeige 702 zeigt verschiedene Menüdaten, Dokumentinformation, durch einen Bildleser 707 gelesene Bildinformation und dergleichen auf ihrem Anzeigeschirm an. Ein transparentes Berührungsfeld 703 einer berührungsempfindlichen Bauart ist auf der Anzeige 702 angeordnet. Wenn ein(e) Benutzer(in) mit beispielsweise ihrem oder seinem Finger auf die Oberfläche des Berührungsfelds 703 drückt, kann sie oder er Sachen bzw. Auswahlpunkte, Koordinatenpositionen und dergleichen auf der Anzeige 702 eingeben.
Eine FM (Frequenzmodulation)-Klangquelle 704 speichert Musikinformation, die durch beispielsweise einen Musikeditor in einem Speicher 713 oder einer externen Speichereinheit 712 als digitale Daten generiert wird, liest die digitalen Daten aus diesen Speichern aus, und FM-moduliert die ausgelesenen Daten. Elektrische Signale aus der FM-Klangquelle 704 werden durch einen Lautsprecher 705 in hörbare Töne is umgewandelt. Ein Drucker 706 setzt die erfindungsgemäße Aufzeichnungsvorrichtung als Ausgabeterminal für ein Textverarbeitungsgerät, einen Personal Computer, ein Telefaxgerät und ein Kopiergerät um.
Der Bildleser 707 liest Originaldaten photoelektrisch und ist entlang eines Originalvorschubpfads angeordnet. Der Bildleser 707 liest verschiedene Originale für die Telefaxfunktion, die Kopierfunktion und dergleichen. Ein Telefax-Sender/Empfänger 708 arbeitet so, daß durch den Bildleser 707 gelesene Originaldaten gesendet werden und ein gesendetes Telefaxsignal empfangen und decodiert wird, und weist eine Schnittstellenfunktion zu einer externen Einrichtung auf. Ein Telefon 709 umfaßt verschiedene Telefonfunktionen wie beispielsweise eine übliche Telefonfunktion, eine automatische Anrufbeantworterfunktion und der gleichen. Der Speicher 713 umfaßt ein ROM zum Speichern eines Systemprogramms, eines Verwaltungsprogramms, anderer Anwendungsprogramme, Zeichenfonts, Wörterbüchern und dergleichen. Der Speicher 713 speichert ein Anwendungsprogramm und Zeicheninformation, die von der externen Speichereinheit 712 geladen werden. Der Speicher 713 umfaßt ferner ein Video-RAM.
Eine Tastatur 711 wird zum Eingeben von Dokumentinformation, verschiedenen Anweisungen und dergleichen verwendet. Die externe Speichereinheit 712 umfaßt eine Floppy-Diskette oder eine Festplatte als Speichermedium. Die externe Speichereinheit 712 speichert Zeicheninformation, Musikoder Sprachinformation, Anwendungsprogramme des Benutzers und dergleichen.
Fig. 39 zeigt die äußere Erscheinung der in Fig. 38 gezeigten Informationsverarbeitungsvorrichtung. In Fig. 39 zeigt eine Flachbildanzeige 801, die ein Flüssigkristall oder dergleichen nutzt, verschiedene Menüdaten, Bildinformation, Dokumentinformation und dergleichen an. Das Berührungsfeld ist auf der Anzeige 801 angeordnet. Wenn mit beispielsweise einem Finger auf die Oberfläche des Berührungsfelds gedrückt wird, können Koordinaten, Auswahlpunkte und dergleichen eingegeben werden. Ein Hörer 802 wird verwendet, wenn diese Vorrichtung als Telefon genutzt wird.
Eine Tastatur 803 ist über ein Kabel abnehmbar mit dem Hauptgehäuse verbunden und kann zum Eingeben verschiedener Arten von Dokumentinformation und unterschiedlicher Daten verwendet werden. Die Tastatur 803 ist mit verschiedenen Funktionstasten 804 und dergleichen versehen. Ein Floppy Disketten-Einführschacht 805 ist an der seitlichen Fläche des Hauptgehäuses ausgebildet.
Eine Papierauflageplatte 807 trägt ein durch den Bildleser 707 zu lesendes Original. Das gelesene Original wird an der Rückseite der Vorrichtung ausgeworfen. Bei Telefaxempfang oder dergleichen wird Information durch einen Tintenstrahldrucker 806 aufgezeichnet.
Es wird angemerkt, daß die Anzeige 801 eine Kathodenstrahlröhre (CRT) umfassen kann. Jedoch ist eine Flachbildanzeige wie beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige, die ein ferroelektrisches Flüssigkristall nutzt, zu bevorzugen, da eine kompakte, flache und leichte Struktur realisiert werden kann.
Wenn die Informationsverarbeitungsvorrichtung als Personal Computer oder Textverarbeitungsgerät arbeitet, werden verschiedene Arten von Information, die über die Tastatur 711, gemäß Fig. 38 eingegeben werden, in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Programm durch die Steuereinrichtung 701 verarbeitet, und wird die verarbeitete Information als Bild an den Drucker 706 ausgegeben.
Wenn die Informationsverarbeitungsvorrichtung als Empfänger des Telefaxgeräts arbeitet, wird Telefaxinformation, die über eine Kommunikationsleitung von dem Telefax-Sender/Empfänger 708 zugeführt wird, empfangen, in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Programm durch die Steuereinrichtung 701 verarbeitet und als empfangenes Bild an den Drucker 706 ausgegeben.
Wenn die Informationsverarbeitungsvorrichtung als Kopiergerät arbeitet, wird ein Original durch den Bildleser 707 gelesen und werden die gelesenen Originaldaten durch die Steuereinrichtung 701 als kopiertes Bild an den Drucker 706 ausgegeben.
Wenn die Informationsverarbeitungsvorrichtung als Sender des Telefaxgeräts arbeitet, werden durch den Bildleser 707 gelesene Originaldaten durch die Steuereinrichtung 701 in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Sendeprogramm verarbeitet und werden die verarbeiteten Daten dann durch den Telefax-Sender/Empfänger 708 auf der Kommunikationsleitung gesendet.
Es wird angemerkt, daß die Informationsverarbeitungsvorrichtung von integrierter Bauart sein kann, die einen Tintenstrahldrucker in dem Hauptgehäuse umfaßt, wie in Fig. 40 gezeigt. In diesem Fall kann die Portabilität weiter verbessert werden. In Fig. 40 bezeichnen gleiche Bezugszeichen zu solchen in Fig. 39 gleiche Teile.
Wenn die erfindungsgemäße Aufzeichnungsvorrichtung auf die vorstehend erwähnte multifunktionale Informationsverarbeitungsvorrichtung angewandt wird, kann ein aufgezeichnetes Bild mit hoher Qualität erhalten werden, wodurch infolgedessen die Funktionen der Informationsverarbeitungsvorrichtung weiter verbessert werden.

Claims

1. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung zum Durchführen einer Aufzeichnung unter Verwendung eines Aufzeichnungskopfs (23) zum Ausstoßen von Tinte aus einer Vielzahl von Ausstoßöffnungen, mit:

einer Unschalteinrichtung (20) zum Umschalten zwischen einer Mehrwegdruck-Betriebsart zum Aufzeichnen von Daten unter Durchführung einer Vielzahl relativer Abtastvorgänge zwischen dem Aufzeichnungskopf (23) und einem einzelnen Aufzeichnungsbereich und Aufzeichnung eines Teils der Daten mit jeden relativen Abtastvorgang, und einer Einwegdruck-Betriebsart zum Aufzeichnen aller Aufzeichnungsdaten durch einen einzelnen relativen Abtastvorgang; und

einer Steuereinrichtung zum Durchführen eines Aufzeichnungsvorgangs in der durch die Unschalteinrichtung (20) gewählten Betriebsart,

gekennzeichnet durch

eine Ausstoßmengensteuereinrichtung zum Steuern der aus den Aufzeichnungskopf (23) ausgestoßenen Tintenmenge derart, daß die Gesamtmenge der bei der Mehrwegdruck-Betriebsart auf den Aufzeichnungsbereich aufgebrachten Tinte größer ist als die Gesamtmenge der bei der Einwegdruck-Betriebsart aufgebrachten Tinte.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ausstoßmengensteuereinrichtung zum Steuern einer Temperatur des Aufzeichnungskopfs (23) auf eine der gewählten Betriebsart entsprechende Temperatur ausgestaltet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ausstoßmengensteuereinrichtung zum Steuern eines Ansteuersignals für den Aufzeichnungskopf (23) entsprechend der gewählten Betriebsart ausgestaltet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Ausstoßmengensteuereinrichtung zum Steuern der Impulsbreite eines Ansteuersignals mit einer Vielzahl von Impulsen entsprechend der Druckbetriebsart ausgestaltet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Ausstoßmengensteuereinrichtung zum Steuern der Breite eines Vorimpulses einer Vielzahl von Impulsen entsprechend der Druckbetriebsart ausgestaltet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Drucksteuereinrichtung (21, 22) bei der Mehrwegdruck-Betriebsart zum Aufzeichnen von Daten auf dem einzelnen Aufzeichnungsbereich unter Verwendung verschiedener Ausstoßöffnungen des Aufzeichnungskopfs ausgestaltet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei der Aufzeichnungskopf (23) zum Ausstoßen von Tinte unter Verwendung von Wärmeenergie ausgestaltet ist und ein Wärmeenergieumwandlungselement zum Erzeugen der der Tinte zuzuführenden Wärmeenergie aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Aufzeichnungskopf (23) zum Bewirken einer Zustandänderung der Tinte durch die von dem Wärmeenergieumwandlungselement zugeführte Wärmeenergie ausgestaltet ist und die Tinte basierend auf der Zustandsänderung aus den Ausstoßöffnungen ausstößt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, die in einem Kopiergerät eingesetzt ist.

10. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 1-8, die in einem Faksimilegerät eingesetzt ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, die in einer Datenverarbeitungseinrichtung eingesetzt ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, weiterhin umfassend eine Fördereinrichtung (18, 17) zum Befördern eines Aufzeichnungsmediums

13. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, weiterhin umfassend eine Wiederherstellungseinrichtung (300) zum Durchführen einer Saugwiederherstellung des Aufzeichnungskopfs.

14. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Umschalteinrichtung (20) zum Umschalten zwischen der Mehrwegdruck-Betriebsart und der Einwegdruck-Betriebsart in Abhängigkeit eines manuellen Umschaltvorgangs einer Bedienperson ausgestaltet ist.

15. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Aufzeichnung in der Mehrwegdruck-Betriebsart durch einen Zweiweg-Abtastvorgang erfolgt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-14, wobei die Aufzeichnung durch einen Vierweg-Abtastvorgang erfolgt.

17. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Druckbetriebsart durch eine Bedienperson in Übereinstimmung mit dem zu druckenden Bildtyp und dem Aufzeichnungsmedium, auf das das Bild gedruckt werden soll, gewählt wird.

18. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren zum Durchführen einer Aufzeichnung unter Verwendung eines Aufzeichnungskopfs (23) zum Ausstoßen von Tinte aus einer Vielzahl von Ausstoßöffnungen, mit den Schritten:

Auswählen entweder einer Mehrwegdruck-Betriebsart zum Aufzeichnen von Daten unter Durchführung einer Vielzahl relativer Abtastvorgänge zwischen dem Aufzeichnungskopf (23) und einem einzelnen Aufzeichnungsbereich und Aufzeichnung eines Teils der Daten mit jedem relativen Abtastvorgang, oder einer Einwegdruck-Betriebsart zum Aufzeichnen aller Aufzeichnungsdaten durch einen einzelnen relativen Abtastvorgang; und Unterscheiden, ob die gewählte Betriebsart die Mehrwegdruck Betriebsart ist oder nicht, gekennzeichnet durch Steuern der aus dem Aufzeichnungskopf ausgestoßenen Tintenmenge derart, daß die Gesamtmenge der bei der Mehrwegdruck- Betriebsart auf den Aufzeichnungsbereich aufgebrachten Tinte größer ist als die Gesamtmenge der bei der Einwegdruck-Betriebsart auf den Aufzeichnungsbereich aufgebrachten Tinte.

19. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Aufzeichnungskopf (23) die Tinte durch Wärmeenergie ausstößt.