專利名稱：噴墨記錄設備和用來控制該設備的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及噴墨記錄技術，其中通過從一個長記錄頭(下文稱作頭組件(Head assembly))向記錄介質(zhì)排出墨水而進行記錄，該長記錄頭通過連接每個具有多個噴嘴的多個頭元件(head chip)而得到。更具體地說，本發(fā)明涉及一種噴墨記錄技術，其中通過頭組件相對于記錄介質(zhì)的單次掃描(單路徑方法)把圖像記錄在記錄介質(zhì)上。通過把多個較短頭元件以高精度布置在噴嘴的排列方向上得到頭組件，每個較短頭元件具有在其中排列的多個噴嘴。
背景技術：
在打印機、用在復印機等中的打印設備、及用作工作站或包括計算機和文字處理器的復雜電子系統(tǒng)中的輸出設備的打印設備中，根據(jù)打印信息，圖像(包括文字和符號)被打印在諸如紙張和薄塑料板之類的打印介質(zhì)上。這些打印設備的打印方法分類成噴墨方法、針點方法、熱敏方法、激光束方法等。
一種使用噴墨方法的噴墨記錄設備公開在例如日本專利未審公開No.8-300644中。
在當前已知的各種類型的打印方法中，使用噴墨打印方法的一種典型打印設備是一種串行打印設備，通過其在與噴嘴排列方向不同的方向上重復移動記錄頭進行打印，該記錄頭中排列有多個噴嘴。在串行打印設備(也叫做串行掃描打印設備)中，通過重復一個主掃描記錄步驟和一個子掃描步驟打印記錄介質(zhì)的整個區(qū)域，主掃描記錄步驟通過在主掃描方向上沿記錄介質(zhì)移動打印單元(記錄頭)形成圖像，子掃描步驟在每當單次掃描完成時把記錄介質(zhì)移動一個預定距離。
在這樣一種噴墨打印設備(記錄設備)中，通常，通過單次掃描形成帶形圖像區(qū)域(下文叫做帶)，并且依據(jù)材料和記錄介質(zhì)的表面狀態(tài)噴灑墨水。因而，在帶之間的邊界區(qū)域中形成叫做“連接線”的不規(guī)則圖像區(qū)域。
作為一種用來消除上述不規(guī)則圖像區(qū)域的記錄方法，已知的一種多路徑方法通過多次掃描記錄單條帶。然而，在多路徑方法中，記錄頭相對于記錄介質(zhì)移動的次數(shù)增多，相應地，用來記錄記錄介質(zhì)的整個區(qū)域所需要的時間也增加了。結(jié)果，記錄速度降低了。
通過使用包括長記錄頭的記錄設備能消除在帶之間的連線，而不增加用來在記錄介質(zhì)上記錄的時間，在該長記錄頭中，噴嘴在比記錄區(qū)域的尺寸長的距離上排列。作為這樣一種設備的一個例子，在一種已知的全行(full-line)(全部多次(full multi))記錄設備中，具有與記錄介質(zhì)的整個(或基本上整個)寬度相對應的長度的記錄頭(全行頭或全部多次頭)相對于記錄介質(zhì)沿記錄介質(zhì)的長度移動。在全行記錄設備中，通過單次掃描完成圖像打印，并且不像串行打印設備那樣，不會形成帶。因而，在全行記錄設備中，在相鄰帶之間不會形成上述的不規(guī)則圖像區(qū)域。
然而，當制造上述長頭時，在記錄區(qū)域的整個寬度上沒有任何缺陷地形成噴嘴和打印元件，如壓電元件和加熱電阻元件相當困難。例如，在辦公室等中使用的以在大紙張上輸出照片圖像的全部多次打印機中，為了在A3尺寸的紙張上以1,200dpi的分辨率打印，需要大約14,000個噴嘴(記錄寬度約280mm)。在制造過程中，難以沒有任何缺陷地形成與這樣大數(shù)量的噴嘴相對應的噴墨打印元件。即使有可能制造這樣一種打印頭，缺陷的百分比也會很高，并且導致極高的成本。
因而，已經(jīng)有人提出了具有包括全部多次打印頭的行打印機的結(jié)構(gòu)的噴墨記錄設備。例如，日本專利未審公開No.3-54056公開了一種使用通過連接多個頭元件(也叫做噴嘴元件)得到的頭的記錄設備。
圖3和4是示意圖，示出了通過連接多個頭元件(也叫做噴嘴元件)得到的頭的例子。多個噴嘴被排列在頭元件的每一個中。頭元件在圖3中示出的例子中在噴嘴的排列方向上直線地布置，而在圖4的例子中以交錯形式布置。
通過排列多個短的、不昂貴的、通常用在高精確性的串行記錄設備中的頭元件，得到上述頭(下文叫做頭組件)。在單個頭元件中形成的噴嘴的數(shù)量小于在單個長頭中的數(shù)量，并因此在頭元件中出現(xiàn)有缺陷噴嘴的百分比較低。因而，缺陷的百分比比在制造具有多個噴嘴排列在其中，具有整體結(jié)構(gòu)的頭的情況下低。另外，只有具有缺陷的頭元件被作為缺陷部分處理，因此降低了頭的制造成本。
因而，當把上述構(gòu)造的頭組件用作在記錄介質(zhì)的整個寬度上進行記錄的全行頭時，能比較容易地制造全行記錄設備。另外，頭組件用在串行記錄設備中時，用單次掃描記錄的帶的寬度增大，并且在單個記錄介質(zhì)上記錄的圖像中出現(xiàn)的帶之間的邊界的數(shù)量相應地減小。因此，降低了圖像的不規(guī)則性，并同時增大了記錄速度。
然而，當使用圖3和4中所示構(gòu)造的頭組件時，由于其結(jié)構(gòu)，熱量生成量隨元件而變，相應地溫度隨元件而變。
另一方面，其中利用熱量排出墨水的氣泡噴射記錄方法被認為是噴墨方法的一個例子。在氣泡噴射記錄方法中，通過加熱墨水在墨水中生成氣泡，并且由在生成氣泡時施加的壓力使墨水經(jīng)噴嘴排出。在氣泡噴射記錄方法中上述熱量生成變化問題特別關鍵。
對于在上述氣泡噴射方法或熱量傳遞方法中使用的每個頭元件中的溫度分布，頭元件通常通過半導體制造過程或照相平版印刷技術形成在硅基片上，硅基片具有非常高的導熱率。另外，包括在全行頭中的每個頭元件(短元件)的尺寸是約0.5英寸。在這些條件下，在每個元件中溫度分布在較短時間內(nèi)變得均勻。然而，在包括多個頭元件的頭組件中，在圖4中示出的例子中頭元件彼此獨立地形成并且彼此分離。因此，熱量在頭元件之間經(jīng)由例如氧化鋁、碳、鋁金屬等組成的基板傳遞，其中頭元件被粘結(jié)在該基板上，并且當使用頭元件時，在頭元件之間的溫度變化太大而不能被忽略。當使用具有所有噴嘴形成在其中的整體結(jié)構(gòu)的記錄頭時，這個問題不會出現(xiàn)。
在噴墨記錄頭中，從噴嘴排出的單個墨滴的體積一般依據(jù)溫度而變化，并且墨滴體積的差別作為密度差別出現(xiàn)在記錄介質(zhì)上的圖像中。因而，在頭元件之間的溫度變化作為與頭元件相對應的圖像區(qū)域之間的密度變化而出現(xiàn)，并且被看作在圖像中的帶形區(qū)域。
在其中使用包括頭組件的串行掃描記錄設備通過其中用單次掃描記錄圖像的單路徑方法進行記錄的情況下，在頭組件中彼此離得最遠的頭元件形成在帶之間的邊界處的圖像區(qū)域。由于頭元件關于在頭中的熱擴散受其之間的距離的影響，所以在帶之間的區(qū)域中產(chǎn)生很大的密度差。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的一個目的在于提供一種技術，用來防止當使用頭組件進行單路徑記錄時，由于在頭元件之間的溫度變化在帶之間的邊界處形成“連線”。
為了解決上述問題和實現(xiàn)該目的，本發(fā)明被應用于一種噴墨記錄設備，該噴墨記錄設備包括一個通過布置多個彼此相鄰的頭元件(短元件)得到的長記錄頭(頭組件)，以及用從頭元件排出的墨滴記錄圖像，每個頭元件具有用來排出墨水的多個噴嘴和用來產(chǎn)生熱能以排出墨水的熱能產(chǎn)生元件(發(fā)熱元件)，并且頭元件布置在噴嘴的排列方向上。根據(jù)本發(fā)明的噴墨記錄設備包括一個用來探測每個熱能產(chǎn)生元件的溫度的探測單元、和一個用來根據(jù)彼此相鄰布置的頭元件中的每一個的探測的溫度調(diào)節(jié)墨水的排出的調(diào)節(jié)單元。
另外，根據(jù)本發(fā)明的噴墨記錄方法，用從在記錄頭中彼此相鄰布置的多個頭元件排出的墨滴記錄圖像，每個頭元件具有用來排出墨水的多個噴嘴。該方法包括一個探測布置在每個頭元件中用來產(chǎn)生熱能以排出墨水的每個熱能產(chǎn)生元件的溫度的探測步驟、和一個根據(jù)彼此相鄰布置的每個頭元件的探測的溫度調(diào)節(jié)墨水的排出的調(diào)節(jié)步驟。
上述設備或方法還可以包括一個用來根據(jù)探測的溫度計算由在每個頭元件中的溫度升高引起的墨水排出量的變化(增大)的計算單元(步驟)。在這種情況下，調(diào)節(jié)單元(步驟)根據(jù)計算的排出量的變化控制來自在相鄰頭元件之間的邊界區(qū)域中的每個頭元件的噴嘴的墨水排出。
上述設備或方法還可以包括一個用來根據(jù)與要記錄的圖像相對應的每個頭元件的打印負擔估計每個頭元件的溫度升高值的估計單元(步驟)，和一個用來根據(jù)估計的溫度計算從每個頭元件排出的墨水量的變化的計算單元(步驟)。在這種情況下，調(diào)節(jié)單元(步驟)根據(jù)計算的排出量的變化控制來自在相鄰頭元件之間的邊界區(qū)域中的每個頭元件的噴嘴的墨水排出。
在上述設備或方法中，調(diào)節(jié)單元(步驟)可以改變從在相鄰頭元件之間的邊界區(qū)域中的每個頭元件的噴嘴排出的墨滴數(shù)量。
另外，在上述設備或方法中，調(diào)節(jié)單元(步驟)可以改變在相鄰頭元件之間的邊界區(qū)域中每個頭元件的噴嘴的數(shù)量，其中墨水是重從該噴嘴中排出。
另外，在上述設備或方法中，調(diào)節(jié)單元(步驟)可以改變從在相鄰頭元件之間的邊界區(qū)域中的每個頭元件的噴嘴排出的每個墨滴的體積。
另外，在上述設備或方法中，調(diào)節(jié)單元(步驟)可以通過調(diào)節(jié)施加到每個噴嘴上的電信號的電壓或施加電信號的時間(例如，脈沖信號的脈沖寬度)改變每個墨滴的體積。
在根據(jù)本發(fā)明的噴墨記錄設備中，可以探測每個頭元件的溫度，并且當在相鄰元件之間的溫度差等于或大于預定值時，才調(diào)節(jié)墨水的排出。
另外，噴墨記錄設備還可以包括一個用來確定記錄介質(zhì)的種類的介質(zhì)檢查單元、和一個用來根據(jù)記錄介質(zhì)的種類改變用來估計在相鄰元件之間的溫度差的預定值的改變單元。
在本說明書中，術語“打印”不僅指記錄諸如字符和圖形之類的有意義信息的過程，而且也指在記錄介質(zhì)上形成圖像、設計、圖案等或處理記錄介質(zhì)的過程，而不管它們是否有意義或是否對于人眼可見。
另外，術語“記錄介質(zhì)”不僅指通常用在噴墨記錄設備中的紙張，而且也指能夠接收從頭排出的墨水的布、塑料膜、金屬板等。
另外，術語“墨水”指施加到記錄介質(zhì)上用來在記錄介質(zhì)上形成圖像、設計、圖案等或用來處理記錄介質(zhì)的液體，并且類似于術語“打印”應當作廣義的解釋。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，使用通過在噴嘴的排列方向上布置多個頭元件得到的長頭組件通過單路徑方法進行記錄，每個頭元件有多個噴嘴排列在其中，并且根據(jù)對于每個頭元件或加熱器板探測到的溫度控制墨水的排出，因而，降低了在帶之間的邊界區(qū)域中的“連線”的程度，并且提高了由頭組件得到的圖像的打印質(zhì)量。
通過下面將要描述的參照附圖的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的另外目的、特征、及優(yōu)點將變得更加清楚。


圖1表示包括彼此連接的頭元件的一種記錄頭。
圖2表示使用包括一種頭組件的串行掃描記錄設備由單路徑方法形成圖像的方式。
圖3和4表示頭組件的例子。
圖5表示氣泡噴射頭的結(jié)構(gòu)。
圖6A和6B表示用來驅(qū)動噴射頭的驅(qū)動脈沖信號。
圖7表示選擇驅(qū)動脈沖信號所使用的表。
圖8是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的噴墨記錄設備的方塊圖。
圖9表示預脈沖和主脈沖。
圖10表示驅(qū)動電路的一個例子。
圖11、12、及13表示按照在相鄰頭元件之間的帶邊界區(qū)域中的噴嘴使用率的記錄結(jié)果。
圖14表示當在相鄰頭元件之間的帶邊界區(qū)域中的某些噴嘴沒有使用時得到的記錄結(jié)果。
具體實施例方式
下面參照附圖將詳細描述本發(fā)明的實施方式。
在下面描述的實施方式中，一種噴墨記錄設備(噴墨打印機)作為例子解釋。這里描述的實施方式僅僅是實現(xiàn)本發(fā)明的例子，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以作各種修改。
圖8是一種噴墨打印機的系統(tǒng)方塊圖。參照圖8，該系統(tǒng)包括一個CPU 801，它控制整個系統(tǒng)；一個ROM 802，它存儲用來控制系統(tǒng)的軟件程序；一個載體803，它載有一種記錄介質(zhì)，如一張紙和OHP膜；一個排出恢復單元804，它進行頭恢復過程；一個頭掃描器805，它移動一個頭806；頭806；一個驅(qū)動電路807，它進行頭806的排出控制；一個二進制電路808，它把要記錄的圖像轉(zhuǎn)換成排出數(shù)據(jù)(這里進行半色調(diào)過程等)；一個圖像處理器809，它在圖像是彩色的時候進行顏色分離；及一個RAM 810，它存儲與帶之間的邊界相對應的噴嘴(下文叫做帶邊界噴嘴)的排出控制所需要的數(shù)據(jù)。
在圖8中表示的記錄頭806是包括多個頭元件的頭組件。另外，一個溫度探測器811探測在記錄頭806中包括的每個頭元件的溫度。由溫度探測器811探測的每個頭元件的溫度由CPU 801分析，并且如有必要從RAM 810讀出排出控制所必需的數(shù)據(jù)。
當在排出控制中要改變排出量時，控制驅(qū)動電路807，以便改變驅(qū)動電壓或施加驅(qū)動信號的時間。另外，當要改變在帶邊界區(qū)域中排出的墨滴的數(shù)量時，CPU 801使圖像處理器809修改與帶邊界噴嘴相對應的圖像數(shù)據(jù)。
在圖8中，一個打印負擔檢查單元812預先檢查用來打印圖像的每個頭元件的打印負擔。
CPU 801根據(jù)由打印負擔檢查單元812得到的結(jié)果和在RAM810中存儲的數(shù)據(jù)進行在每個頭元件中的帶邊界噴嘴的排出控制。該控制方法與上述的方法類似。盡管在圖8中示出的系統(tǒng)包括溫度探測器811和打印負擔檢查單元812，但僅包括它們之一的系統(tǒng)也可以實現(xiàn)本發(fā)明。當然，使用包括溫度探測器和打印負擔檢查單元的系統(tǒng)能更精確地進行排出控制。
接下來，下面參照附圖描述本發(fā)明的每個實施方式。
第一實施方式根據(jù)第一實施方式，使用一個氣泡噴射頭來排出墨水，并且由一個排出控制單元根據(jù)通過探測每個頭元件或加熱器板的溫度得到的溫度數(shù)據(jù)改變墨滴的體積。
另外，一個頭組件是這樣構(gòu)造的，從而在與噴嘴的排列方向正交的方向上兩個短元件彼此移動，并且元件在噴嘴的排列方向上彼此重疊至少一個噴嘴，如圖1所示。
其中使用這種頭通過單路徑方法在記錄介質(zhì)上記錄圖像的方式在圖2中示出。在圖2中，由A指示的區(qū)域表示在記錄頭的兩次依次掃描期間打印兩次的帶邊界區(qū)域。在這個例子中，帶邊界區(qū)域A由在第一次掃描中在元件N的底部處的噴嘴和在接下來的掃描中在元件(N-1)的頂部處的噴嘴打印兩次。
接下來，下面將描述是噴墨頭的一個例子的氣泡噴射頭的基本排出操作。
在氣泡噴射頭中，墨水由例如加熱器(也叫做加熱電阻元件)迅速加熱，并且墨滴由在生成氣泡時施加的壓力排出。
圖5表示一種氣泡噴射頭的結(jié)構(gòu)，根據(jù)本實施方式的頭元件可以應用于該氣泡噴射頭。
在圖5中表示的頭55包括由一塊基板限定的加熱器板104，在該基板上，設置有用來加熱墨水的多個加熱器102；和一塊頂部板106，該頂部板106放置在加熱器板104上以覆蓋加熱器板104。頂部板106有多個噴嘴108形成在其中，并且與噴嘴108連通的隧道形路徑110設置在噴嘴108后面。每條路徑110由隔離壁112與相鄰路徑110隔離，并且其后端處被連接到單個共用墨池114上。墨水經(jīng)一個供墨孔116流入墨池114中，并且從墨池114供給到路徑110的每一條。
加熱器板104和頂部板106這樣彼此相對地定位，從而路徑110面對著其相應加熱器102，并且如圖5中表示的那樣，彼此聯(lián)接在一起。
盡管在圖5中只示出兩個加熱器102，但其中加熱器102用于路徑110的每一條。當把預定的驅(qū)動脈沖信號施加到圖5中表示的在組裝狀態(tài)下的加熱器102上時，靠近加熱器102的墨水被迅速加熱，并且生成氣泡。因而，由于在氣泡膨脹時施加的壓力，墨水從噴嘴108中排出。
這就是氣泡噴射頭的排出原理。
在圖5中表示的加熱器板104通過使用硅基片作為基座的半導體過程制造，并且用來驅(qū)動加熱器102的信號線被連接到設置在基片上的驅(qū)動電路上。因而，當用來探測溫度的、諸如二極管傳感器電路之類的電路在制造過程中另外形成在基片上時，能探測加熱器板(元件基片)或每個頭的溫度。然后，在元件基片中形成上述路徑和噴嘴，并且完成頭元件。在本實施方式中，很方便探測用于之后進行的排出控制的、與帶邊界區(qū)域相對應的噴嘴的溫度，并因此用于溫度探測的二極管傳感器電路最好布置在每個頭元件的端部處。
接下來，下面將描述用來控制從氣泡噴射頭排出的墨水量的方法。
如上所述，在氣泡噴射頭中，通過用加熱器迅速加熱墨水在墨水中產(chǎn)生氣泡，并且通過在產(chǎn)生的氣泡膨脹時施加的壓力經(jīng)噴嘴排出墨水。因此，通過控制施加到加熱器上的驅(qū)動脈沖信號能改變氣泡的大小和它們膨脹的速度。因而，通過控制驅(qū)動脈沖信號，能控制正在排出的每個墨滴的體積。
圖6A和6B表示施加到上述加熱器上的驅(qū)動脈沖信號的例子。圖6A表示在“單脈沖驅(qū)動”中使用的脈沖信號，在這種“單脈沖驅(qū)動”中施加單個矩形脈沖，而圖6B表示在“雙脈沖驅(qū)動”中使用的脈沖信號，在這種“雙脈沖驅(qū)動”中施加彼此分離的多個脈沖。在圖6A中表示的單脈沖驅(qū)動中，通過改變電壓(V-V0)或脈沖寬度(T)能控制排出量。另外，在使用具有多個分離脈沖的脈沖信號的驅(qū)動控制中，與圖6A中表示的單脈沖驅(qū)動相比增大排出量的控制寬度，并相應地提高了效率。
在圖6B中，T1代表首先施加的預脈沖的寬度(預脈沖寬度)，T2代表在脈沖之間的間斷時間，及T3代表為了排出墨水施加的主脈沖的寬度(主脈沖寬度)。為了排出墨水從加熱器發(fā)出的熱量的主要部分由與加熱器的表面相接觸的墨水部分吸收。因而，在使用圖6B中表示的脈沖信號的雙脈沖驅(qū)動中，通過首先施加預脈沖墨水有些被加熱，并由此當施加主脈沖時預脈沖有助于氣泡的產(chǎn)生。因而，雙脈沖驅(qū)動在排出量控制方面與單脈沖相比更有效。
在上述雙脈沖驅(qū)動中，通過把主脈沖寬度T3設置為常數(shù)并且改變預脈沖寬度T1，能調(diào)節(jié)來自與帶邊界區(qū)域相對應的噴嘴的排出量。更具體地說，排出量隨寬度T1的增大而增大，并且隨寬度T1的減小而減小。
接下來，下面將描述一個例子，其中對于每個噴嘴通過在雙脈沖驅(qū)動中把不同的預脈沖寬度T1分配給噴嘴而控制排出量。
如圖7中所示，與每個噴嘴相對應的2位數(shù)據(jù)被存儲在設置在系統(tǒng)板中的RAM(校正數(shù)據(jù)RAM 810)的區(qū)域A和B中，以便控制噴墨頭。按照2位數(shù)據(jù)能選擇具有不同脈沖寬度的四類脈沖PH1至PH4(在圖9中由9a至9d表示)。
例如，當噴嘴(N-1)的數(shù)據(jù)是(1，0)并且對于該噴嘴選擇脈沖PH2時，對于具有與連接區(qū)域相對應的數(shù)據(jù)(0，1)的噴嘴N選擇脈沖PH3。因而，通過設置用來為每個噴嘴選擇預脈沖的位數(shù)據(jù)能改變排出量。在預脈沖之后施加在圖9中由9e指示的主脈沖MH。
在圖9中，通過把由9a指示的預脈沖PH1和由9e指示的主脈沖MH相結(jié)合得到的脈沖信號由9f指示。類似地，通過結(jié)合PH2和MH、PH3和MH、及PH4和MH得到的脈沖信號分別由9g、9h、及9i指示。
圖10表示在上述排出量控制中使用的電路的結(jié)構(gòu)。
在圖10中，信號線VH表示噴墨頭的電源，并且HGND表示VH的GND線。另外，MH表示用來供給主脈沖的信號線，PH1至PH4表示用來供給上述預脈沖的信號線。另外，BLAT表示用來鎖存用于選擇PH1至PH4之一的位數(shù)據(jù)的信號線，DLAT是用來鎖存打印所必需的數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù))的信號線，以及DATA是經(jīng)其位數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)作為串行數(shù)據(jù)被傳輸?shù)揭莆患拇嫫鞯男盘柧€。
在圖10中表示的結(jié)構(gòu)中，在圖7中表示的位數(shù)據(jù)(選擇位數(shù)據(jù))作為串行數(shù)據(jù)經(jīng)信號線DATA傳輸，并且被存儲在移位寄存器中。當?shù)玫接糜谒袊娮斓奈粩?shù)據(jù)時，產(chǎn)生信號BLAT，位數(shù)據(jù)被鎖存。
接下來，為打印所使用的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)信號線DATA被類似地傳輸，并且被存儲在移位寄存器中。當?shù)玫接糜谒袊娮斓臄?shù)據(jù)時，產(chǎn)生信號DLAT，數(shù)據(jù)被鎖存。首先，鎖存的位數(shù)據(jù)供給到選擇PH1至PH4之一的選擇邏輯電路，并且選擇的預脈沖信號和主脈沖信號MH被結(jié)合在一起。如此結(jié)合的信號和打印數(shù)據(jù)供給到一個AND(與)門，噴嘴N的晶體管由來自該AND門的輸出驅(qū)動。另外，VH被施加到電阻器(加熱器板)上，從而從噴嘴排出墨水。對于所有噴嘴進行該過程。
通過結(jié)合信號MH和信號PH1至PH4得到的信號表示在圖9中(9f至9i)。通過把新的位數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭莆患拇嫫骱驮谟脕砀淖兣懦隽康南Ｍ麜r刻產(chǎn)生BLAT信號可以控制排出量。
在上述的驅(qū)動控制例子中，使用2位數(shù)據(jù)選擇四個種類的PH脈沖中的一種。通過增大位數(shù)能增加可選擇預脈沖的數(shù)量，并且能相應地提高排出量控制的精度。然而，當可選擇預脈沖的數(shù)量增加時，選擇邏輯電路當然會變得更復雜。
在上述方法中，對于每個噴嘴從四個級中選擇排出量。然而，由于探測到的頭的溫度與較大區(qū)域相對應，所以在帶邊界區(qū)域中的元件N和元件(N-1)的噴嘴之間設置不同的驅(qū)動脈沖信號。
接下來，下面將描述控制排出量的操作。
首先，在圖8中表示的頭溫度探測器811探測每個元件的溫度(在這個例子中，靠近帶邊界噴嘴設有二極管傳感器)。然后，CPU 801計算由在每個元件中的溫度升高引起的排出量變化(增大)，并且確定用于每個元件的驅(qū)動脈沖信號。
對于由于溫度升高而排出量的變化，通過試驗確定要使用的在頭(元件)中的排出量與溫度之間的關系，并且下面表示的一般公式或轉(zhuǎn)換表預先存儲在圖8中表示的校正數(shù)據(jù)RAM 810中。
排出量＝K×溫度(1)其中K是常數(shù)。
在氣泡噴射頭中，排出量一般與溫度一起增大，并且在一定的溫度范圍內(nèi)排出量基本上相對于溫度線性地變化。對于在本實施方式中使用的頭(元件)，試驗確定為，當溫度升高0.1℃時，排出量增大約0.8％。
另外，通過切換如上所述的驅(qū)動脈沖信號得到的排出量變化也是預先確定的。因而，能抵消由溫度升高引起的排出量增大。更具體地說，通過選擇與溫度相對應的驅(qū)動脈沖信號能減小排出量的變化。
當預先得到上述數(shù)據(jù)時，根據(jù)探測的頭溫度能確定對于在每個元件的帶邊界區(qū)域中的噴嘴要設置的驅(qū)動脈沖信號。盡管在本實施方式中使用2位數(shù)據(jù)用來從四種驅(qū)動脈沖信號中選擇，但通過增加位數(shù)可以提高排出量控制的精度。然而，由于在這種情況下電路結(jié)構(gòu)變得復雜并且成本增大，所以在弄清楚整個設備的規(guī)格、溫度與排出量之間的關系等等之后必須確定設置。
另外，在上述實施方式中，通過切換驅(qū)動脈沖信號的脈沖寬度可以改變排出量，并且電壓保持恒定。然而，當改變電壓而不是脈沖寬度時，當然也得到類似的效果。
第二實施方式在第二實施方式中，氣泡噴射頭用作噴墨頭，并且由一個排出控制單元根據(jù)通過探測頭的溫度得到的數(shù)據(jù)而改變排出的墨滴數(shù)量。
圖11表示在兩個頭元件之間的邊界區(qū)域中記錄的點狀態(tài)的例子。在該圖中，示出了在帶邊界區(qū)域中由噴嘴排出的墨水的狀態(tài)(被記錄點的狀態(tài))。
在圖11中示出的在兩個頭元件之間的位置關系與在圖2中示出的類似。為了便于理解，在圖11中以與在圖2中的方向不同的方向示出頭元件。
圖11示出了其中每個頭元件的溫度為正常(兩個頭元件的溫度都處于預定范圍內(nèi)，并且基本上相等)并且在帶邊界區(qū)域中由元件N和元件(N-1)的噴嘴均勻地記錄的點的狀態(tài)。更具體地說，在圖11中表示的例子中，元件N的噴嘴和元件(N-1)的噴嘴交替地排出墨水，以在帶邊界區(qū)域中形成圖像，并且在帶邊界區(qū)域中的圖像是在兩個頭元件的每一個中的噴嘴的使用率設置為50％的情況下形成的。
噴嘴使用率指對于相應噴嘴使用它產(chǎn)生用來形成圖像的圖像數(shù)據(jù)的比率。在這種情況下，在帶邊界區(qū)域中的噴嘴的使用率在兩個頭元件中都是50％，并因此假定在這個區(qū)域中在頭元件中，溫度升高值大致相同。然而，由于在除帶邊界區(qū)域之外的區(qū)域中的打印負擔在元件之間出現(xiàn)溫度差。
其原因是因為由于如上所述硅基片具有很高的導熱率，所以在每個頭元件中的溫度分布在較短時間內(nèi)變得均勻。
考慮其中例如以在圖11中表示的噴嘴使用率進行打印的同時，在元件N中的溫度升高并且在元件N與元件(N-1)之間的溫度差超過一個預定閾值的情形。在這種情況下，如圖12中所示，減小在元件N中的帶邊界噴嘴的使用率。
圖12表示一個在其中元件N的溫度高于元件(N-1)的溫度的狀態(tài)下噴嘴使用率的例子。在圖12中示出的例子中，從在元件N中的帶邊界噴嘴排出的墨滴的數(shù)量減小到正常狀態(tài)(在圖11中表示的狀態(tài))下的一半。更具體地說，在帶邊界區(qū)域中元件N的噴嘴使用率被設置到25％，而在帶邊界區(qū)域中元件(N-1)的噴嘴使用率被設置到75％。
控制流程與在第一實施方式中的類似。更具體地說，首先，探測每個元件的溫度，并且計算元件之間的溫度差。然后，在圖8中示出的圖像處理器809產(chǎn)生新的圖像數(shù)據(jù)，從而噴嘴使用率(從噴嘴排出的墨滴的數(shù)量)按照計算的結(jié)果變化。
關于溫度和噴嘴使用率的基本特性，即代表在溫度差與要設置的噴嘴使用率的變化之間的關系的數(shù)據(jù)通過試驗預先確定。通過把數(shù)據(jù)存儲在校正數(shù)據(jù)RAM 810中和如有必要參照存儲的數(shù)據(jù)進行控制。
在參照圖11和12描述的結(jié)構(gòu)中，在兩個頭元件的每一個中，帶邊界區(qū)域上的噴嘴使用率是常數(shù)。換句話說，在每個頭元件中在帶邊界區(qū)域中的所有噴嘴都以相同的使用率操作。然而，如圖13中所示，也可以逐漸改變使用率。更具體地說，在噴嘴的排列方向上可以步進地改變噴嘴使用率(在圖中線性地改變使用率)。
盡管在圖13中表示的例子中，在帶邊界區(qū)域中兩個頭元件的噴嘴使用率相加為100％，但本發(fā)明不限于此。更具體地說，在帶邊界區(qū)域中的兩個頭元件的噴嘴使用率最好可以這樣設置，即依據(jù)控制其和大于或小于100％。這些設置在設備的設計階段中確定，并且在本發(fā)明的范圍內(nèi)任何設置都是可以的。
圖14表示噴嘴使用率的一個極端例子。在這個例子中，在與帶邊界區(qū)域相對應的元件N的噴嘴中，靠近端部的噴嘴根本不使用。
在本實施方式中，必須改變與帶邊界區(qū)域相對應的圖像數(shù)據(jù)，以控制由在帶邊界區(qū)域中的每個頭元件排出的墨滴的數(shù)量。因此，在本實施方式中，必須預先存儲多種掩模圖像數(shù)據(jù)在校正數(shù)據(jù)RAM810中。每當記錄與單個帶相對應的圖像時，探測每個頭元件的溫度，并且按照探測到的溫度選擇掩模圖像數(shù)據(jù)。然后，確定用于下個帶邊界區(qū)域的噴嘴使用率。
第三實施方式在第一和第二實施方式中，通過直接探測每個元件的溫度進行在重疊區(qū)域中的噴嘴的排出控制。
在第三實施方式中，使用來自在圖8中示出的打印負擔檢查單元812的輸出進行排出控制。
首先，在打印負擔檢查單元812中擴展要記錄的圖像數(shù)據(jù)。打印負擔檢查單元812具有一個大容量存儲器，并且通過擴展與單頁相對應的圖像存儲器，能檢查從頭組件中的每個噴嘴排出的墨滴數(shù)量。大容量存儲器可以是例如硬盤、諸如DRAM之類的半導體存儲器、快擦寫存儲器、卡片存儲器等。這里，重要信息是在每個元件中在帶邊界區(qū)域外的區(qū)域中排出的墨滴的數(shù)量。在帶邊界區(qū)域中噴嘴的數(shù)量通常少于在帶邊界區(qū)域外的區(qū)域中噴嘴的數(shù)量，并因此在每個元件中的溫度升高依賴于在帶邊界區(qū)域外的噴嘴的打印負擔。
類似于上述情形，打印負擔與溫度升高之間的關系通過試驗確定，并且把如此得到的數(shù)據(jù)預先存儲在RAM 810中。當結(jié)束打印負擔的檢查時，CPU 801通過參考在RAM 810中存儲的數(shù)據(jù)確定該頁必需的排出控制。排出控制方法可以是根據(jù)第一實施方式的、其中改變排出量本身的方法，或者是根據(jù)第二實施方式的、其中改變從噴嘴排出的墨滴數(shù)量(噴嘴使用率)的方法。
第四實施方式在第四實施方式中，除上述第一至第三實施方式的結(jié)構(gòu)之外，還提供一個當在兩個相鄰頭元件之間的溫度差大于一個預定值時改變校正量的功能，和一個按照正在使用的記錄介質(zhì)的種類確定該預定值的功能。
一般地說，在記錄介質(zhì)上的密度差的顯著性依據(jù)記錄介質(zhì)的種類而變化。例如，當在一張普通紙和一張蠟光紙上進行相同種類的打印時，在普通紙上不可辨別的密度差在印相紙上可能是可辨別的。
因而，提供一個用來探測記錄介質(zhì)的種類的單元(例如，反射光敏器件等)，并且根據(jù)自動探測的記錄介質(zhì)確定校正方法。因而，能減小設備上的負擔。
其它實施方式本發(fā)明可以應用于包括多個裝置(例如，主計算機、接口裝置、閱讀器、打印機等)的系統(tǒng)，以及應用于包括單裝置(例如，復印機、傳真機等)的設備。
通過提供帶有存儲有用來實現(xiàn)上述實施方式的功能的軟件程序的程序代碼的存儲介質(zhì)(或記錄介質(zhì))的系統(tǒng)或設備，和使該系統(tǒng)或設備的計算機(或CPU或MPU)讀和執(zhí)行在存儲介質(zhì)中存儲的程序代碼，也可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的。在這樣一種情況下，從存儲介質(zhì)讀出的程序代碼本身提供上述實施方式的功能，并因而存儲程序代碼的存儲介質(zhì)構(gòu)成本發(fā)明。另外，不僅通過使計算機讀和執(zhí)行程序代碼，而且也通過使在計算機上運行的操作系統(tǒng)(OS)根據(jù)程序代碼的指令執(zhí)行過程的某些或全部，可以實現(xiàn)上述實施方式的功能。
而且，通過把從存儲介質(zhì)讀出的程序代碼寫到插入在計算機中的功能擴展卡或連接到計算機上的功能擴展單元的存儲器、并且使功能擴展卡或功能擴展單元根據(jù)程序代碼的指令執(zhí)行過程的某些或全部，也可以實現(xiàn)上述實施方式的功能。
當本發(fā)明應用于存儲介質(zhì)時，存儲介質(zhì)存儲有用來根據(jù)上述實施方式和各種表執(zhí)行排出量控制方法的程序代碼。
盡管參照當前認為是優(yōu)選實施方式對本發(fā)明進行了描述，但要理解，本發(fā)明不限于公開的實施方式。相反，本發(fā)明覆蓋包括在附屬權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等效結(jié)構(gòu)。如下權(quán)利要求書的范圍應當給予最廣義的解釋，以便包括所有這樣的修改和等效結(jié)構(gòu)與功能。
本申請要求提交于2004年12月2日的日本專利申請No.2003-403737的優(yōu)先權(quán)，通過引用將其并入本申請。
權(quán)利要求
1.一種噴墨記錄設備，該噴墨記錄設備通過從布置在記錄頭中的多個頭元件排出墨水而在記錄介質(zhì)上記錄圖像，每個頭元件具有多個噴嘴和熱能產(chǎn)生裝置，以便借助于熱能經(jīng)噴嘴排出墨水，該設備包括溫度探測裝置，用來探測在記錄頭中布置的頭元件中每一個的溫度；及調(diào)節(jié)裝置，用來根據(jù)由溫度探測裝置探測的溫度調(diào)節(jié)來自頭元件中每一個的墨水排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，還包括獲得裝置，用來根據(jù)由溫度探測裝置探測的每個頭元件的溫度獲得從每個頭元件中排出的墨水量，其中，調(diào)節(jié)裝置根據(jù)由獲得裝置獲得的結(jié)果，調(diào)節(jié)在兩個相鄰頭元件之間的邊界區(qū)域中來自這兩個相鄰頭元件的噴嘴的墨水排出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，還包括估計裝置，用來根據(jù)與要記錄的圖像相對應的每個頭元件的打印負擔，估計每個頭元件的溫度所升高到的溫度；和獲得裝置，用來根據(jù)由估計裝置估計的溫度獲得從每個頭元件中排出的墨水量的變化，其中，調(diào)節(jié)裝置根據(jù)由獲得裝置獲得的排出量變化，調(diào)節(jié)在兩個相鄰頭元件之間的邊界區(qū)域中來自這兩個相鄰頭元件的噴嘴的墨水排出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中，調(diào)節(jié)裝置改變在兩個相鄰頭元件之間的邊界區(qū)域中從這兩個相鄰頭元件中每一個的噴嘴排出的墨滴的數(shù)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中，調(diào)節(jié)裝置改變在兩個相鄰頭元件之間的邊界區(qū)域中從其排出墨水的這兩個相鄰頭元件中每一個的噴嘴數(shù)量，該兩個相鄰頭元件的噴嘴的記錄位置在邊界區(qū)域中彼此重疊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中，調(diào)節(jié)裝置改變在兩個相鄰頭元件之間的邊界區(qū)域中從這兩個相鄰頭元件的噴嘴排出的每個墨滴的體積。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，還包括驅(qū)動控制裝置，用來控制施加到熱能產(chǎn)生裝置上的電信號的電壓或施加該電信號的時間，其中，調(diào)節(jié)裝置使用驅(qū)動控制裝置改變正在排出的每個墨滴的體積。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中，在每個頭元件中的噴嘴在一條線上排列，并且頭元件沿在記錄頭中的噴嘴的排列方向布置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設備，其中，頭元件在記錄頭中這樣布置，從而兩個相鄰頭元件在與噴嘴的排列方向不同的方向上彼此移動，并且兩個相鄰頭元件的記錄區(qū)域彼此重疊。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，還包括確定裝置，用來根據(jù)由溫度探測裝置得到的探測結(jié)果，確定在兩個相鄰元件之間的溫度差是否等于或大于一個預定值；和控制裝置，用來在有溫度差等于或大于預定值的頭元件時，使調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)墨水的排出。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設備，還包括介質(zhì)檢查裝置，用來確定記錄介質(zhì)的種類；改變裝置，用來依據(jù)由介質(zhì)檢查裝置確定的記錄介質(zhì)的種類，改變由確定裝置使用的預定值。
12.一種用來控制噴墨記錄設備的方法，該噴墨記錄設備通過從布置在記錄頭中的多個頭元件排出墨水而在記錄介質(zhì)上記錄圖像，每個頭元件具有多個噴嘴和熱能產(chǎn)生裝置，以便借助于熱能經(jīng)噴嘴排出墨水，該方法包括溫度探測步驟，探測在記錄頭中布置的頭元件中每一個的溫度；及調(diào)節(jié)步驟，根據(jù)在溫度探測步驟中探測的溫度，調(diào)節(jié)來自頭元件中每一個的墨水排出。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括獲得步驟，根據(jù)在溫度探測步驟中探測的每個頭元件的溫度，獲得從每個頭元件中排出的墨水量，其中，在調(diào)節(jié)步驟中，根據(jù)在獲得步驟中獲得的結(jié)果，調(diào)節(jié)在兩個相鄰頭元件之間的邊界區(qū)域中來自這兩個相鄰頭元件的噴嘴的墨水排出。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括估計步驟，根據(jù)與要記錄的圖像相對應的每個頭元件的打印負擔，估計每個頭元件的溫度所升高到的溫度；和獲得步驟，根據(jù)在估計步驟中估計的溫度，獲得從每個頭元件中排出的墨水量的變化，其中，在調(diào)節(jié)步驟中，根據(jù)在獲得步驟中獲得的排出量變化，調(diào)節(jié)在兩個相鄰頭元件之間的邊界區(qū)域中來自這兩個相鄰頭元件的噴嘴的墨水排出。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中在調(diào)節(jié)步驟中，改變在兩個相鄰頭元件之間的邊界區(qū)域中從這兩個相鄰頭元件的每一個的噴嘴排出的墨滴的數(shù)量。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中在調(diào)節(jié)步驟中，改變在兩個相鄰頭元件之間的邊界區(qū)域中從其排出墨水的這兩個相鄰頭元件的每一個的噴嘴數(shù)量，兩個相鄰頭元件的噴嘴的記錄位置在邊界區(qū)域中彼此重疊。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，在調(diào)節(jié)步驟中，改變在兩個相鄰頭元件之間的邊界區(qū)域中從這兩個相鄰頭元件的噴嘴排出的每個墨滴的體積。
18.一種程序，用于使噴墨記錄設備的計算機執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法。
全文摘要
一種噴墨記錄設備包括頭組件，在該頭組件中，多個頭元件，每一個在其中排列有多個噴嘴用于排出墨水，布置在噴嘴的方向上。按照每個頭元件的溫度探測結(jié)果，在其中由頭元件記錄的帶彼此重疊的帶邊界區(qū)域中，調(diào)節(jié)來自每個頭元件的噴嘴的墨水的排出。
文檔編號B41J2/05GK1623779SQ20041009680
公開日2005年6月8日 申請日期2004年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月2日
發(fā)明者和田聰, 山口裕充, 芳野齊 申請人:佳能株式會社