專利名稱：采用具有多個噴墨加熱器的噴墨頭的噴墨設(shè)備的制作方法
本申請是申請日為1995年12月28日，發(fā)明名稱為“采用具有多個噴墨加熱器的噴墨頭的噴墨設(shè)備”的專利申請00101037.9的分案申請。
本發(fā)明涉及噴墨設(shè)備。更具體地說，本發(fā)明涉及具有噴墨頭的噴墨設(shè)備，所說的噴墨頭上具有若干個噴墨加熱器，這些噴墨加熱器位于墨路上并與每一個噴墨口相對應(yīng)。
已知噴墨設(shè)備主要作為打印機、復(fù)印機等設(shè)備中的打印裝置。在各種噴墨設(shè)備中，那種利用熱能作為噴射油墨的能量并利用熱能而通過液泡來噴射油墨的噴墨印刷設(shè)備近年來已被廣泛應(yīng)用。此外，作為這種類型的噴墨印刷設(shè)備的其它應(yīng)用，近年來人們已經(jīng)知道用一種噴墨織物印刷設(shè)備在布匹上實現(xiàn)所給定的圖案、圖畫或合成的圖像等的印刷。
那些如上文所述的在噴墨印刷設(shè)備中所采用的噴墨頭具有電熱轉(zhuǎn)換元件(下文中稱為“加熱器”)作為熱能的熱源。在大多數(shù)情況下，該噴墨頭上安有一個與一個噴墨口相對應(yīng)的加熱器。另一方面，就下文所討論的觀點而言，噴墨頭的每一個噴墨口采用若干個加熱器的這種情況是已知的。
首先，人們已知，為了延長噴墨頭的使用壽命，要交替地或有選擇地驅(qū)動若干個加熱器。第二，采用若干個加熱器來加寬噴墨量的變化范圍。在第二種情況下，通過選擇被驅(qū)動的加熱器和/或通過選擇被驅(qū)動的加熱器的數(shù)量，噴墨量得以改變。
在后一種情況中，作為更具體的結(jié)構(gòu)，若干個加熱器沿著油墨噴射方向排列在與噴墨頭的噴墨口相連通的油墨通道上，這樣，通過選擇被驅(qū)動的加熱器(也即被加熱的加熱器)和/或通過選擇被驅(qū)動的加熱器的數(shù)量，就能改變噴墨口與被驅(qū)動的加熱器之間的距離。由此就可改變油墨的噴射量。
另一方面，作為另一種結(jié)構(gòu)，已知在一種噴墨頭中若干個加熱器具有彼此不同的表面區(qū)域，這些加熱器被排列在油墨通道中，以通過改變被驅(qū)動的加熱器和/或通過改變被驅(qū)動的加熱器的數(shù)量而使油墨噴射量得以改變。
然而，當(dāng)采用具有若干個與每一噴墨口相對應(yīng)的加熱器的噴墨頭進行印刷時，會出現(xiàn)下列問題。
第一個問題出現(xiàn)在所謂的預(yù)先噴射中，所說的預(yù)先噴射是噴射恢復(fù)過程中的一部分。
更詳細(xì)地說，預(yù)先噴射就是通常在噴墨印刷設(shè)備的預(yù)定區(qū)段上與印刷無關(guān)地進行從噴墨頭中噴射油墨。借此就除去了噴墨頭中增加了粘度的那些油墨，從而保持良好的噴墨條件。這種預(yù)先噴射一般是在一旦接通電源時或在印刷期間在一給定的恒定的時間間隔后進行的。然而，在可通過上述的若干個加熱器而以不同的噴墨量進行油墨噴射的場合中，能夠在將噴墨量設(shè)定到小的噴墨量的情況下進行噴墨印刷。在這一印刷操作中，當(dāng)以小的噴墨量進行預(yù)先噴射時，預(yù)先噴射的效果可根據(jù)噴墨量而變化。例如，當(dāng)在預(yù)先噴射期間噴墨量小時，從噴墨頭排出的那些粘度增加了的油墨的量和液泡量就會變少。另外，可以說，由于在這種模式的印刷操作中噴墨量和噴墨速度小，所以油墨的粘度容易增加。因此就需要縮短預(yù)噴射的間隔，以降低印刷中的(油墨)流量。
第二個問題涉及到噴墨量的穩(wěn)定性。
在那種采用加熱器的噴墨型的噴墨頭中，當(dāng)噴墨頭的溫度或油墨溫度變化時，噴墨量可被改變，雖然一般來說這一變化范圍是不顯著的。因此，當(dāng)隨著打印操作的展、熱溫升高時，可能會引起由于噴墨量的變化而導(dǎo)致的圖像質(zhì)量的變化問題。本發(fā)明的受讓人已經(jīng)在先提出過一種與噴墨頭溫度的變化無關(guān)地穩(wěn)定噴墨量的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)公開在日本專利申請Laid-open No.31905/1993中。在這里，為噴射一次油墨，對加熱器施加連續(xù)的兩個脈沖，通過控制這兩個脈沖中在前的一個脈沖的寬度等，來控制噴墨頭的溫度(下文中有時稱之為″預(yù)熱控制″)，這樣可減小噴墨量的變化。
順便說一下，在通過選擇噴墨頭中被驅(qū)動的加熱器(該噴墨頭中采用了如上所述設(shè)置的若干個加熱器以噴射油墨)而在若干個步驟中改變噴墨量的結(jié)構(gòu)中，在相應(yīng)的設(shè)置中保持噴墨量的穩(wěn)定當(dāng)然是所希望的。
日本專利申請Laid-open No.132259/1980公開了在若干個加熱器的結(jié)構(gòu)中采用多色調(diào)式。然而，很顯然，這種結(jié)構(gòu)不能實現(xiàn)噴墨量的穩(wěn)定。
第三個問題是在進行預(yù)熱控制的場合下，涉及到與第二個問題相關(guān)聯(lián)的噴墨量的穩(wěn)定問題。
為了使具有多個加熱器的噴墨頭進行穩(wěn)定的油墨噴射，考慮采用預(yù)熱控制結(jié)構(gòu)。然而，當(dāng)要在各種噴墨量的設(shè)置中控制最佳噴墨量時，就要考慮很多問題，例如，設(shè)定了噴墨量的驅(qū)動加熱器與進行預(yù)熱的加熱器之間的關(guān)系，所設(shè)定的噴墨量與預(yù)熱脈沖的脈沖寬度之間的關(guān)系等等。
第四個問題涉及到當(dāng)采用多個加熱器時的多色調(diào)印刷。
就多個加熱器而言，上述的現(xiàn)有技術(shù)僅示出了通過有選擇地驅(qū)動多個加熱器而使噴墨量變化的結(jié)構(gòu)。因此，就有可能即使將該結(jié)構(gòu)應(yīng)用于多色調(diào)印刷，也不能印出質(zhì)量好的圖像。
例如，當(dāng)采用了多個加熱器而使噴墨量在較寬的范圍的變化時，用于每一噴墨量的噴墨速度與之相關(guān)聯(lián)地發(fā)生顯著的變化。在這種情況下，在被稱為串行型的打印設(shè)備中，靠噴墨頭的掃描來進行打印，所噴射的油墨的沉積位置會由于油墨噴射速度的變化而發(fā)生偏斜。其結(jié)果是，會出現(xiàn)圖象質(zhì)量降低的問題。
本發(fā)明的第一目的是提供這樣一種噴墨打印設(shè)備，該設(shè)備能夠?qū)τ诿恳环N噴墨量模式完成適當(dāng)?shù)念A(yù)噴射，所說的噴墨量模式是由所采用的從多個加熱器中選擇出的一個加熱器設(shè)定的。
本發(fā)明的另一個與第一目的相關(guān)聯(lián)的目的是提供這樣一種噴墨打印設(shè)備，當(dāng)在以所設(shè)定的小噴墨量進行的打印操作之間的間隙中進行預(yù)噴射時，該設(shè)備能夠以比在小的噴墨量下進行的預(yù)噴射要大的噴射量有效地進行預(yù)噴射。
本發(fā)明的第二個發(fā)明目的是提供一種能夠用帶有噴墨頭的噴墨設(shè)備中的較簡單的結(jié)構(gòu)來穩(wěn)定噴墨量的噴墨設(shè)備，其中所說的噴墨頭具有多個與一個噴墨口相對應(yīng)的加熱器。
本發(fā)明的另一個與第二發(fā)明目的相關(guān)聯(lián)的目的是提供這樣一種噴墨設(shè)備，即，在這種噴墨設(shè)備中，通過以下述的這種方式對多個加熱器中的各個加熱器移位施加脈沖的時間，與對所有的加熱器同步地施加脈沖的情況相比較，減少了噴墨量，所說的方式是，通過增加移位量，減少量變大；在上述這種噴墨設(shè)備中，可以根據(jù)有關(guān)噴墨頭的油墨溫度的信息而改變移位周期，以穩(wěn)定噴墨量，例如，即使由于油墨溫度的升高而導(dǎo)致噴墨量增加，所增加的油墨噴射量也可通過增加移位周期而得以抑制。
本發(fā)明的第三個目的是提供這樣一種噴墨設(shè)備，即，該噴墨設(shè)備能夠?qū)λO(shè)定的多種噴墨量進行穩(wěn)定的噴墨量控制。
與上述第三個目的相關(guān)聯(lián)，本發(fā)明的另一個目的是提供這樣一種噴墨設(shè)備，即，該噴墨設(shè)備能夠控制對多個加熱器當(dāng)中的每一組被驅(qū)動的加熱器的驅(qū)動，并因此而能夠控制所施加的每一脈沖，以穩(wěn)定每一組合的噴墨量。
本發(fā)明的第四個目的是提供這樣一種噴墨設(shè)備，即，即使當(dāng)通過改變噴墨量而進行色調(diào)打印等等，也能恒定地打印出好的圖象。
與第四目的相關(guān)聯(lián)，本發(fā)明的另一個目的是提供一種能夠通過噴墨口和噴墨量的組合而以各種模式進行打印的噴墨設(shè)備和噴墨打印方法。
在本發(fā)明的第一方面，提供一種噴墨設(shè)備，它采用一種能夠在多個步驟中以可變的噴墨量噴射油墨的噴墨頭，并通過從該噴墨頭向著打印媒體噴射油墨而實現(xiàn)打印，該噴墨設(shè)備包括在所說的噴墨頭中用于以多種步驟的噴墨量中的一種預(yù)定的噴墨量進行打印操作的打印裝置；及用于從所說的噴墨頭中進行與打印無關(guān)的油墨噴射的預(yù)噴射裝置，該預(yù)噴射裝置的噴墨量大于多級噴墨量中的所說的預(yù)定的噴墨量。
在本發(fā)明的第二方面，提供一種噴墨設(shè)備，該噴墨設(shè)備采用一種具有與一個噴射口相對應(yīng)的多個能量發(fā)生元件的噴墨頭，并通過利用由能量發(fā)生元件產(chǎn)生的能量向打印媒體噴射油墨而實現(xiàn)打印，該噴墨設(shè)備包括用于以多種噴墨量模式進行打印操作的打印裝置，所說的多種噴墨量模式是通過組合多個能量發(fā)生元件當(dāng)中所使用的能量發(fā)生元件而建立的；用于從所說的進行打印操作的噴墨頭中進行與打印無關(guān)的油墨噴射的預(yù)噴射裝置，當(dāng)以所說的多種噴墨量模式中的一種模式進行打印操作時，由所說的預(yù)噴射裝置噴射油墨，該預(yù)噴射裝置所采用的噴墨量模式的噴墨量大于或等于在所說的打印操作中所采用的噴墨量模式的噴墨量。
在本發(fā)明的第三方面，提供一種噴墨設(shè)備，該噴墨設(shè)備采用一種具有與一個噴射口相對應(yīng)的多個能量發(fā)生元件的噴墨頭，并通過利用由能量發(fā)生元件產(chǎn)生的能量向打印媒體噴射油墨而實現(xiàn)打印，該噴墨設(shè)備包括用于以多種噴墨量模式進行打印操作的打印裝置，所說的多種噴墨量模式是通過組合多個能量發(fā)生元件當(dāng)中所使用的能量發(fā)生元件而建立的；實現(xiàn)預(yù)噴射的裝置，它具有與多種噴墨量模式分別對應(yīng)的預(yù)噴射模式。
在本發(fā)明的第四方面，提供一種噴墨設(shè)備，該噴墨設(shè)備采用一種具有與一個噴射口相對應(yīng)的多個加熱器的噴墨頭，并通過從所說的噴墨頭向打印媒體噴射油墨而實現(xiàn)打印，該噴墨設(shè)備包括用于向多個加熱器施加相應(yīng)的脈沖的驅(qū)動裝置，以使油墨起泡、從而通過所說的一個噴射口噴射油墨，所說的驅(qū)動裝置能夠根據(jù)與所說的噴墨頭的油墨溫度有關(guān)的信息使所說的多個加熱器中的各個加熱器上的油墨起泡時間相互錯位。
在本發(fā)明的第五方面，提供一種噴墨設(shè)備中的噴墨量控制方法，該噴墨設(shè)備采用的噴墨區(qū)具有與一個噴射口相對應(yīng)的多個加熱器，該噴墨設(shè)備從噴墨區(qū)向打印媒體噴射油墨， 所述方法包括下列步驟在對多個加熱器施加各自的脈沖以引起油墨起泡從而通過噴墨口噴射油墨時，通過使多個加熱器中的各個加熱器上的油墨起泡時間相互錯位而調(diào)節(jié)噴墨量。
在本發(fā)明的第六方面，提供一種在噴墨設(shè)備中使噴墨量穩(wěn)定的方法，所說的噴墨設(shè)備所擁有的噴墨區(qū)中具有與一個噴射口相對應(yīng)的多個加熱器，該噴墨設(shè)備從所說的噴墨區(qū)向打印媒體噴射油墨，所說的方法包括以下步驟在對多個加熱器施加各自的脈沖以引起油墨起泡從而通過噴墨口噴射油墨時，通過使多個加熱器中的各個加熱器上的油墨起泡時間相互錯位以便調(diào)節(jié)噴墨量而使噴墨量穩(wěn)定。
在本發(fā)明的第七方面，提供一種噴墨設(shè)備，該噴墨設(shè)備采用一種具有與一個噴射口相對應(yīng)的多個加熱器的噴墨頭，并從所說的噴墨頭向打印媒體噴射油墨，該噴墨設(shè)備包括噴墨頭驅(qū)動裝置，它施加一個預(yù)脈沖和一個緊隨預(yù)脈沖之后的脈沖，預(yù)脈沖不引起油墨噴射，隨后的脈沖產(chǎn)生液泡用以噴射油墨；噴墨量模式的設(shè)定裝置，它通過在所說的多個加熱器中選擇被施以隨后脈沖的那個加熱器而設(shè)定一種噴墨量模式；
預(yù)脈沖控制裝置，它根據(jù)與所說的噴墨頭的油墨溫度有關(guān)的信息而在由所說的噴墨量模式設(shè)定裝置所設(shè)定的各自的噴墨量模式中通過所說的噴墨頭的驅(qū)動裝置來控制所施加的預(yù)脈沖。
在本發(fā)明的第八方面，提供一種噴墨設(shè)備，它采用一種配置有與一個噴射口相對應(yīng)的第一和第二加熱器的噴墨頭，并通過驅(qū)動相結(jié)合的第一和第二加熱器而產(chǎn)生液泡來噴射所選擇的多種噴墨模式當(dāng)中的一種模式中的油墨墨滴，該噴墨設(shè)備包括用于在以主加熱脈沖進行驅(qū)動之前以預(yù)熱脈沖驅(qū)動所說的第一和第二加熱器的驅(qū)動裝置。
在本發(fā)明的第九方面，提供一種噴墨設(shè)備，該噴墨設(shè)備采用一種配置有與一個噴射口相對應(yīng)的多個彼此不同的加熱器的噴墨頭，并通過驅(qū)動多個相結(jié)合的加熱器以產(chǎn)生液泡而噴射具有多種彼此不同的噴射量的油墨墨滴，該噴墨設(shè)備包括一種用于與所說的多個加熱器的各種結(jié)合相對應(yīng)地驅(qū)動相結(jié)合的加熱器所使用的圖表。
在本發(fā)明的第十方面，提供一種噴墨設(shè)備，該噴墨設(shè)備采用一種配置有與一個噴射口相對應(yīng)的多個加熱器的噴墨頭，并從該噴墨頭向打印媒體噴射油墨，該噴墨設(shè)備包括用于設(shè)定存在或者不存在加熱器的驅(qū)動與多個加熱器中各自的噴射數(shù)據(jù)無關(guān)的設(shè)定裝置；用于根據(jù)由所說的設(shè)定裝置設(shè)定的被驅(qū)動的加熱器的存在與否的組合情況來建立噴射數(shù)據(jù)與噴射口之間的對應(yīng)關(guān)系，以根據(jù)所說的噴射數(shù)據(jù)進行油墨噴射的噴射數(shù)據(jù)設(shè)定裝置。
在本發(fā)明的第十一方面，提供一種進行打印的噴墨設(shè)備，它采用一種具有多個噴射口的噴墨頭，所說的這些噴射口可以在每一次掃描循環(huán)中或在每所有的掃描循環(huán)中順次地在多種尺寸的油墨墨滴當(dāng)中噴射出不同尺寸的油墨墨滴，該噴墨設(shè)備包括驅(qū)動所述的射墨頭的裝置，它相對于打印媒體相對地位移所述的噴墨頭，從而噴射多種不同尺寸的油墨墨滴，以形成若干個不同尺寸的墨點，這些墨點的尺寸安排成是互補的。
在本發(fā)明的第十二方面，提供一種進行打印的噴墨設(shè)備，它采用一種具有多個噴射口的噴墨頭，所說的這些噴射口可以在每一次掃描循環(huán)中或在每所有的掃描循環(huán)中順次地在多種尺寸的油墨墨滴當(dāng)中噴射出不同尺寸的油墨墨滴，其中，根據(jù)油墨墨滴的尺寸，噴射時間是不同的。
在本發(fā)明的第十三方面，提供一種具有噴墨頭的噴墨設(shè)備，其中的噴墨頭能夠噴射彼此不同的兩種尺寸的油墨墨滴，并能夠往復(fù)打印，該噴墨設(shè)備包括實現(xiàn)第一種模式的裝置，它以大的油墨墨滴在正反打印方向之一上進行打??；實現(xiàn)第二種模式的裝置，它以小的油墨墨滴在另外的正反打印方向上進行打?。挥糜谵D(zhuǎn)換所說的第一和第二模式的轉(zhuǎn)換裝置。
在本發(fā)明的第十四方面，提供一種具有噴墨頭的噴墨設(shè)備，其中的噴墨頭能夠噴射彼此不同的兩種尺寸的油墨墨滴，該噴墨設(shè)備包括用于根據(jù)油墨墨滴的尺寸或根據(jù)被驅(qū)動的加熱器的組合情況而改變墨滴的噴射時間的裝置。
在本發(fā)明的第十五方面，提供一種具有噴墨頭的噴墨設(shè)備，噴墨頭中安置有多個成排形式的噴射口，該噴墨設(shè)備用成排的噴射口中的1/N的噴射口組(N≥2)進行密度為1/N的打印，設(shè)噴墨設(shè)備包括用于根據(jù)密度來實現(xiàn)噴射模式的打印執(zhí)行裝置。
在本發(fā)明的第十六方面，提供一種噴墨設(shè)備，它所采用的噴射區(qū)具有與一個噴射口相對應(yīng)的多個加熱器，該噴墨設(shè)備把噴射區(qū)中的油墨噴射到打印媒體上，該噴墨設(shè)備包括用改變被驅(qū)動的加熱器的組合和/或改變施加到被驅(qū)動的加熱器上的驅(qū)動能量來驅(qū)動多個加熱器的驅(qū)動裝置。
在本發(fā)明的第十七方面，提供一種具有噴墨頭的噴墨設(shè)備，該噴墨頭能夠在多個步驟中以不同的噴射量噴射油墨，該噴墨設(shè)備通過向打印媒體噴射噴墨頭中的油墨而進行打印，該噴墨設(shè)備包括用于以大噴墨量進行預(yù)噴射操作和以小噴墨量進行預(yù)噴射操作的預(yù)噴射裝置；以及用于設(shè)定預(yù)噴射操作之間的間隔的預(yù)噴射間隔設(shè)定裝置，它設(shè)定以小噴墨量進行的預(yù)噴射操作之間的間隔比以大噴墨量進行的預(yù)噴射操作之間的間隔短。
在本發(fā)明的第十八方面中，提供一種從能夠在多個步驟中以不同的噴墨量噴射油墨的噴墨頭中進行與打印無關(guān)的預(yù)噴射的方法，包括下列步驟以大噴墨量進行預(yù)噴射操作；以小噴墨量進行預(yù)噴射操作；設(shè)定以小噴墨量進行的預(yù)噴射操作之間間隔比以大噴墨量進行的預(yù)噴射操作之間的間隔短。
從下文所給出的詳細(xì)的描述中以及從本發(fā)明的最佳實施例的附圖中能夠更全面地理解本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于這些實施例，這些實施例只是為了講解和理解本發(fā)明。
在附圖中

圖1是表示本發(fā)明的噴墨打印設(shè)備的一個實施例的立體圖；圖2是主要表示該打印設(shè)備的控制系統(tǒng)的方框圖；圖3是表示在所示的噴墨打印設(shè)備中所采用的噴墨頭和墨槽盒的截面圖；圖4是表示按照本發(fā)明噴墨頭的第一實施例的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖5A和圖5B是表示第一實施例中的打印順序的流程圖；圖6A和圖6B是表示在第一實施例的第一種改型中所采用的噴墨頭結(jié)構(gòu)的兩個例子的截面圖；圖7A和圖7B是表示在第一實施例的第二種改型中的打印順序的流程圖；圖8是表示第一實施例中的噴墨頭的第三種改型結(jié)構(gòu)的截面圖；圖9是表示噴墨頭的噴墨量與周圍環(huán)境溫度的關(guān)系的圖表；圖10A表示的是同時施加到兩個加熱器上的脈沖；圖10B表示的是采用偏移時間施加的脈沖；圖11表示的是噴墨量與移位周期之間的關(guān)系圖；圖12表示的是與本發(fā)明的第二實施例有關(guān)的移位周期表；圖13是用以解釋按照本發(fā)明對噴墨量進行控制的第二實施例中的方式的圖表；圖14是表示在噴墨量控制中的移位控制順序的流程圖；圖15表示的是與第二實施例的第一種改型有關(guān)的移位周期表；
圖16表示的是與第二實施例的第二種改型有關(guān)的移位周期表；圖17是表示第二實施例中的噴墨頭的第三種改型結(jié)構(gòu)的截面圖；圖18是表示在第三種改型中每一種噴射模式的噴墨量與噴墨頭溫度關(guān)系的圖表；圖19是表示在第三種改型中噴墨量與移位周期之間關(guān)系的圖表；圖20A和圖20B表示的是第三種改型中的移位周期表；圖21A和圖21B是第二實施例的第四種改型中的移位周期表；圖22是表示第二實施例中的另一種改型的噴墨頭結(jié)構(gòu)的截面圖；圖23是表示第二實施例中的又一種改型的噴墨頭結(jié)構(gòu)的截面圖；圖24A和圖24B表示的是在本發(fā)明的第三實施例中采用的預(yù)脈沖的波形圖；圖25是表示在第三實施例中每一種噴墨模式的噴墨量與預(yù)脈沖寬度之間關(guān)系的圖表；圖26是表示第三實施例中的噴墨量控制方式圖；圖27是表示第三實施例中另一種加熱器驅(qū)動結(jié)構(gòu)的方框圖；圖28是表示第三實施例中又一種加熱器驅(qū)動結(jié)構(gòu)的方框圖；圖29是表示在第三實施例中噴墨量的模式與由主脈沖驅(qū)動的加熱器及由預(yù)脈沖驅(qū)動的加熱器之間關(guān)系的圖表；圖30A、30B和30C表示的是在第三實施例中在每一種噴墨量模式中的預(yù)脈沖P1的圖表；圖31A、31B和31C表示的是第三實施例中驅(qū)動脈沖的波形；圖32A、32B和32C表示的是在第三實施例的第一種改型中在每一種噴墨量模式中的預(yù)脈沖P1的圖表；
圖33A、33B和33C表示的是在第三實施例的改型中的驅(qū)動脈沖的波形；圖34A和圖34B表示的是在第三實施例的第二種改型中在每一種噴墨量模式中的預(yù)脈沖P1的圖表；圖35A和圖35B表示的是在第三實施例的第二種改型中在每一種噴墨量模式中的預(yù)脈沖P1的圖表；圖36A、36B和36C是表示第三實施例的第二種改型中的驅(qū)動脈沖的波形圖；圖37A、37B和37C表示的是在第三實施例的第三種改型中每一種噴墨量模式的關(guān)閉時間PS的圖表；圖38A、38B和38C是表示第三實施例的第三種改型中驅(qū)動脈沖的波形圖；圖39A、39B和39C是表示在第三實施例的第四種改型中每一種噴墨量模式的關(guān)閉時間PS的圖表；圖40A、40B和40C是在第三實施例的這一改型中的驅(qū)動脈沖的波形圖；圖41是用于解釋在本發(fā)明的第四實施例中高密度模式中的點排列的圖示；圖42是表示第四實施例中的平滑模式中的處理過程的流程圖；圖43是用于解釋平滑模式的圖示；圖44表示的是第四實施例中多值模式的點排列圖表；圖45表示的是多色調(diào)變化模式中的點排列的另一個例子的圖表；圖46A和46B是用以說明第四實施例中的噴墨時刻的波形圖；圖47是用以說明第四實施例中的多通路打印方法的圖示；
圖48是用以說明第四實施例中的多通路打印方法的圖示；圖49是用以說明第四實施例中的多通路打印方法的圖示；圖50是用以說明第四實施例中多通路打印方法的圖示；圖51是用以說明第四實施例中的多通路打印方法的圖示；圖52是用以說明第四實施例中的多通路打印方法的圖示；圖53是用以說明第四實施例中的多通路打印方法的圖示；圖54是用以說明第四實施例中的多通路打印方法的圖示；圖55是用以說明第四實施例中的多通路打印方法的圖示；圖56是用以說明第四實施例中的多通路打印方法的圖示；圖57A和圖57B是表示第四實施例中的噴墨頭的第一種變型結(jié)構(gòu)的截面圖；圖58A和圖58B是表示第四實施例中的噴墨頭的第二種變型結(jié)構(gòu)的截面圖；圖59A和圖59B是表示第四實施例中的噴墨頭的第三種變型結(jié)構(gòu)的截面圖；圖60A和圖60B是表示第四實施例中所應(yīng)用的噴墨頭的另一個例子的截面圖；圖61是表示第四實施例中所應(yīng)用的噴墨頭的另一個例子的進一步的應(yīng)用的截面圖；圖62是表示第四實施例中所應(yīng)用的噴墨頭的另一個例子的再進一步的應(yīng)用的截面圖。
下文中將參照附圖詳細(xì)討論本發(fā)明的噴墨打印設(shè)備的最佳實施例。在以下的描述中，為了透徹地理解本發(fā)明，具體地列舉了許多細(xì)節(jié)。但很顯見的是，對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可以不采用所述的這些結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)而實現(xiàn)本發(fā)明。也就是說，為了不使本發(fā)明難以理解，那些眾所周知的結(jié)構(gòu)就不詳細(xì)地示出了。
圖1表示的是作為噴墨打印設(shè)備的打印機的立體圖，下文中所討論的本發(fā)明的各種實施例及其改型均可應(yīng)用于這種噴墨打印設(shè)備上。
在圖1中，標(biāo)號101所指的是一個打印機，標(biāo)號102表示的是裝在打印機101的殼體的上前區(qū)域上的操作面板，標(biāo)號103表示的是一個通過打印機殼體的前表面上的一個開口而放置的供紙盒，標(biāo)號104表示的是從該供紙盒103中供給的紙張(打印媒體)，標(biāo)號105表示的是一個排紙托架，它用于支持通過打印機機101中的送紙通道而被排出的紙張。標(biāo)號106表示的是一個截面為L形的主體蓋。該主體蓋106用于覆蓋打印機殼體的右前區(qū)域上所形成的開口部分107，該主體蓋106借助于鉸鏈108而可繞樞軸轉(zhuǎn)動地安裝在開口部分107的內(nèi)側(cè)邊緣上。此外，在殼體內(nèi)部，安置著一個由導(dǎo)向件等構(gòu)件(未示出)支承的滑架110。該滑架110可沿著紙張的寬度方向(下文中也稱之為″初級掃描方向″)橫跨送紙通道而往復(fù)移動。
在圖示的實施例中該滑架110一般包括一個被導(dǎo)向件等構(gòu)件水平地支承著的構(gòu)架110a；一個在該構(gòu)架110a的尾端上用以接納噴墨頭的開口部分(未示出)；一個用來接收噴墨頭3Y、3M、3C和3BK的盒庫110b，這些噴墨頭可拆卸地裝在開口部分前側(cè)的構(gòu)架110a上；以及一個相對于盒庫110b可打開和閉合的盒擋板110C，它用于防止已被放置在盒庫110b內(nèi)的墨盒掉出來。
構(gòu)架110a借助于一個導(dǎo)向件而可滑動地被支承在該導(dǎo)向件的尾端上。該構(gòu)架110a的前端底側(cè)與一塊未示出的導(dǎo)板滑動接觸。應(yīng)當(dāng)指出的是，該導(dǎo)板是一個用作紙張固定件的導(dǎo)板，它防止通過送紙通道送進的紙張浮起，而在另一種情況下，該導(dǎo)板又是一個具有提升功能的導(dǎo)板，它以懸臂方式將構(gòu)架相對于導(dǎo)向件拾起。
構(gòu)架110a的開口部分用于裝載噴墨頭(未示出)，其裝載位置使得噴墨頭的噴墨口朝下。
盒庫110b有一個在前后方向上延伸的通孔，它用于同時接納四個墨盒3Y、3M、3C和3BK。在兩個外側(cè)上有接合用的凹槽，盒擋板110C上的接合用的卡爪被制成可咬合到該凹槽中。
在構(gòu)架110a的前端上，盒擋板110c借助于鉸鏈116而鉸接安裝。從盒庫110b的前端至鉸鏈116的尺寸是這樣確定的，即該尺寸取為墨盒3Y、3M、3C和3BK從盒庫110b的前端伸出的尺寸。盒擋板110C一般呈矩形板形狀。在該盒擋板110C上，一對接合用的卡爪110e在遠(yuǎn)離由鉸鏈116固定的底部的上部的兩側(cè)上與板相垂直的方向上伸出，并與盒庫110b上的凹槽110d相接合。另一方面，擋板110c上的接合孔120成形在該擋板110c的板上，該接合孔120用于與各個墨盒3Y、3M、3C和3BK上的柄部相接合。這些接合孔120的位置、形狀及尺寸與墨盒柄部相對應(yīng)。
圖2是表示噴墨打印設(shè)備中控制系統(tǒng)構(gòu)成的一個例子的方框圖。
在這里，標(biāo)號200表示的是一個組成主要控制部分的控制器，它包括呈微機形式的CPU201，它例如用于實現(xiàn)下文中所討論的各種模式的打??；用于存儲固定數(shù)據(jù)的ROM203，所說的固定數(shù)據(jù)例如是程序、表格、加熱脈沖的電壓值、脈沖寬度等等；RAM205，其上設(shè)置有一個用以顯現(xiàn)圖象數(shù)據(jù)的區(qū)域和一個用于工作的區(qū)域。標(biāo)號210表示的是一個主系統(tǒng)(可以是一個圖象閱讀器的閱讀部分)，它構(gòu)成了圖象數(shù)據(jù)的供給源。該圖象數(shù)據(jù)和其它指令、狀態(tài)信號等等是通過接口(I/F)212而靠控制器轉(zhuǎn)換的。
操作面板102上設(shè)置有一個開關(guān)組，它包括模式選擇開關(guān)220，它用于選擇下文中所討論的各種模式；動力開關(guān)222；打印開關(guān)224，它用于指示開始打??；噴射恢復(fù)開關(guān)226，它用于指示開始進行噴射恢復(fù)過程；以及其它一些開關(guān)。該開關(guān)組接受操作者輸入的指令。標(biāo)號230表示用于探測設(shè)備狀態(tài)的一組傳感器，這組傳感器包括用于探測滑架110位置的傳感器232，例如探測滑架的靜止位置和/或起始位置；用來探測泵的位置的傳感器234，它包括一個簧片開關(guān)。
標(biāo)號240表示的是一個打印頭驅(qū)動器，它根據(jù)打印數(shù)據(jù)等驅(qū)動噴墨打印頭的電熱轉(zhuǎn)換元件。進一步說，該打印頭驅(qū)動器的一個件還可被用來驅(qū)動溫度加熱器30A和30B。另外，溫度傳感器20A和20B所探測到的溫度檢測值被輸入到控制器200。標(biāo)號250表示一個初級掃描電機，它用于使滑架110在初級掃描方向上移動；標(biāo)號252表示的是一個驅(qū)動器。標(biāo)號260表示的是一個副掃描電機，它用于送進作為打印媒體的紙張104(見圖1)。
上述的噴墨打印設(shè)備具有噴墨頭盒2C、2M、2Y和2BK，它們用于青色、品紅色、黃色和黑色這四種顏色的油墨。
圖3是表示墨槽盒3與噴墨頭2的連接狀態(tài)的截面圖，所說的墨槽盒3和噴墨頭2都是用在上述的噴墨打印設(shè)備中的。
圖示的實施例中所采用的墨槽盒3包括兩個腔室，一個是填充著吸墨體52的、裝有真空發(fā)生件的容器部分53，另一個是裝油墨的容器部分56，在容器部分56中設(shè)有填充物。在初始狀態(tài)下，將油墨充入到這兩個腔室中。伴隨著噴墨頭2中的油墨噴射等，首先消耗油墨腔室56中的油墨。
噴墨頭2具有加熱器(圖3中未示出)，它用于產(chǎn)生噴墨所需的熱能，油墨通路2A與噴墨口相連通，所噴射的油墨是通過連接管4而從墨槽盒3中供出的。
(第一實施例)圖4是表示本發(fā)明的噴墨頭2的第一個實施例的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
如圖4所示，兩個加熱器SH1和SH2沿縱向方向?qū)χ迸帕性诿總€油墨通路2A上。這些加熱器適用于彼此不同的表面區(qū)域。安裝電極導(dǎo)線等(未示出)，以使每一加熱器可獨立于其它加熱器而被獨自驅(qū)動，另外，這兩種加熱器也可被同時驅(qū)動。應(yīng)當(dāng)指出的是，加熱器SH1和SH2在沿油墨通路2A的縱向方向上具有相同的長度，而它們的寬度是不同的，以用于不同的表面區(qū)域。在油墨通路2A的端部，噴射口2N是敞開的。
油墨通路組件中的每一油墨通路上都包括有加熱器、噴射口、油墨通路等，這一油墨通路組件中的油墨通路數(shù)目是給定的，以便以3 60DPI的密度排列在噴墨頭中。另外，在圖示的實施例中，每一組件中的開口區(qū)和加熱區(qū)在每一油墨通路中是分別相同的。
在圖示實施例中，采用了兩個加熱器，與被驅(qū)動的加熱器相結(jié)合，每個噴射口基本可分三階設(shè)定油墨噴射量(下文中稱之為基本噴墨量模式)。下文中將對圖示實施例中的基本噴墨量模式進行討論。
通過接通被驅(qū)動的加熱器，可實際獲得小、中、大三種噴墨量。在小噴墨量的模式中，只驅(qū)動加熱器SH1，以噴射體積為15pl的液體墨滴。與此相類似地，在中噴墨量的模式中，只驅(qū)動加熱器SH2，以噴射體積為25pl的油墨墨滴，而在大噴墨量的模式中，同時驅(qū)動加熱器SH1和SH2，以進行40pl(＝15+25pl)的液體墨滴的噴射。
下一步，將對采用了上述三種基本的噴墨量模式的打印模式進行討論。
(360 DPI模式正常打印模式)這種模式是按大噴墨量而進行密度為360DPI的打印。
在這種模式中，以大噴墨量進行預(yù)先噴射。更具體地說，通過驅(qū)動大加熱器SH2和小加熱器SH1而進行預(yù)先噴射。
(720 DPI模式)基本上按使用小的噴墨量模式，通過使噴墨頭相對于打印媒體移位相當(dāng)于象素的一半的量值，而進行密度為720DPI×720DPI的打印。應(yīng)當(dāng)知道的是，就是在這種模式中，也可將噴墨量控制在小、中和大之間。這樣就可將打印密度調(diào)節(jié)到合適的程度。
當(dāng)以小的噴墨量模式進行打印時，由于噴墨量小并且噴射速度低，所以對于每種狀態(tài)來說時間間隔會變得更短，在這種場合下由于粘度增加和包含有氣泡，所以不可能進行穩(wěn)定的噴射。因此，無論采用哪種噴墨量的模式，都要以大的噴墨量進行預(yù)先噴射。
圖5是表示圖示的實施例中的打印順序的流程圖。在所示的實施例中，根據(jù)各自的打印模式等等來以大、中或小的噴墨量進行打印操作。
在圖5中，在接通設(shè)備的電源之后，立即以大的噴墨量進行預(yù)先噴射(步驟S1)。隨后，進行抽吸恢復(fù)過程。這是因為要在很大程度上考慮在設(shè)備保持非使用狀態(tài)期間油墨粘度和氣泡摻合度的增加。
下一步，在步驟S3，以中等的噴射量模式進行預(yù)先噴射。然后，將設(shè)備置于備用狀態(tài)，以等待打印的初始命令。在備用狀態(tài)期間，對保持備用狀態(tài)的周期進行計時(步驟S5)，并當(dāng)判斷出備用周期大于或等于預(yù)定的周期時(步驟S6)，以中等的噴射量模式進行預(yù)先噴射。
當(dāng)輸入打印的初始命令時(步驟S4)，檢查現(xiàn)行設(shè)定的打印模式(步驟S9)。例如，當(dāng)已設(shè)定了360DPI模式時，進行判斷噴墨量的模式為大的噴墨量模式?；谶@一判斷，以所選擇的小、中和大噴墨量模式中的一種噴墨量進行預(yù)定量的打印(步驟S10、S12或S14)，例如打印幾行。在預(yù)定量的打印完成之后，在設(shè)定了小噴墨量模式的情況下，以中等的噴墨量模式進行預(yù)噴射(步驟S11)，在設(shè)定了中等噴墨量模式的情況下，以大的噴墨量進行預(yù)噴射(步驟S13)，在設(shè)定了大噴墨量模式的情況下，以大的噴墨量進行預(yù)噴射(步驟S15)。
這樣，通過在打印操作期間以比打印中所設(shè)定的噴墨量大的噴墨量進行預(yù)噴射，就能將打印期間的預(yù)噴射間隔設(shè)置得更長。
(第一實施例的第一種改型)圖6A和圖6B是表示噴墨頭的兩個例子的截面圖，這兩個噴墨頭可用在上述的第一實施例的第一種改型中。
用在該圖示的改型結(jié)構(gòu)中的噴墨頭有兩個尺寸相同的加熱器SH1和SH2。該加熱器SH1和SH2沿著油墨通路2A排列，或者是在與油墨通路2A的方向相垂直的方向上對齊。
在這種加熱器結(jié)構(gòu)的情況下，所示的改型可設(shè)定下列兩種噴墨量模式。也就是說，通過同時驅(qū)動兩個加熱器，建立大的噴墨量模式；通過驅(qū)動兩個加熱器中的一個，建立小的噴墨量模式。
還有，就打印模式而言，可以設(shè)定與第一實施例中所討論的模式相類似的模式。
圖7是表示所示的改型中的打印順序的流程圖。
另外，在所示的改型中，與上述第一實施例相類似，在接通電源之后立刻以大噴墨量模式進行預(yù)噴射(步驟S101)。更時一步說，當(dāng)在打印期間將噴墨量模式從大噴墨量模式轉(zhuǎn)換為小噴墨量模式時(步驟S105)，在轉(zhuǎn)換的時刻以大噴墨量模式進行預(yù)噴射(步驟S106)。然后，重新設(shè)定計時器1(步驟S107)，該計時器1用以測量小噴墨量模式的打印所持續(xù)的周期。
此外，在所示的改型中，不采用對每次預(yù)定量的打印都進行預(yù)噴射的結(jié)構(gòu)，預(yù)噴射的間隔是用于各種噴射量模式的計時器控制的。這里，借助于用于設(shè)定預(yù)噴射操作之間的間隔的裝置，小噴射量模式打印中計時器的預(yù)噴射間隔被設(shè)定得比大噴射量模式打印中(計時器2)的預(yù)噴射間隔短。在以小噴射量模式持續(xù)進行噴射操作的情況下，盛裝油墨的區(qū)域(油墨通路的內(nèi)部)的一部分被加熱，油墨被以小量噴射。其結(jié)果是，噴墨頭中很容易出現(xiàn)熱量貯存，這就有可能出現(xiàn)油墨粘度增加。
按照所示的改型，可解決上述問題。此外，由于以大噴墨量模式進行小噴墨量模式的打印中的預(yù)噴射，所以可以縮短預(yù)噴射操作的時間。此外，由于以大噴墨量模式進行小噴墨量模式的打印中的預(yù)噴射，所以小噴墨量模式的打印中預(yù)噴射的間隔可被設(shè)定得比以小噴墨量模式進行預(yù)噴射時所應(yīng)有的間隔要長。
應(yīng)當(dāng)指出的是，步驟S107中的定計時器1的重新設(shè)定程序的置換，是可以用小噴墨量模式的打印的持續(xù)周期(計時器1)置換大噴墨量模式的打印的持續(xù)周期(計時器2)。
(第一實施例的第二種改型)在噴墨頭的結(jié)構(gòu)方面，所示的改型類似于上述的第一實施例的第一種改型。然而，在所示的改型中，加熱器SH1和SH2的尺寸比第一種改型中的加熱器大，因而通過驅(qū)動這兩個加熱器中的一個就能夠獲得足夠的噴墨量用以進行密度為360DPI的打印。
更具體地說，只驅(qū)動兩個加熱器之一，并且這個被驅(qū)動的加熱器是適當(dāng)?shù)鼗蛉我獾剡x擇的，以便延長該加熱器的壽命。
即使在圖示結(jié)構(gòu)的情況下，也是靠同時驅(qū)動兩個加熱器來進行預(yù)噴射。
(第一實施例的第三種改型)圖8是表示噴墨頭的第三種改型結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖示的這種改型的噴墨頭具有三個加熱器SH1、SH2和SH3，它們位于油墨通道2A內(nèi)，這種噴墨頭根據(jù)所驅(qū)動的加熱器的數(shù)量，具有三種噴墨量模式。
在大噴墨量模式中，驅(qū)動三個加熱器。但在這種情況下，由于噴墨量變得非常大，所以驅(qū)動頻率被控制到低于另外兩種噴墨量模式中的驅(qū)動頻率。因此，打印速度稍微下降。
另一方面，在小噴墨量模式中，只驅(qū)動一個加熱器。但在打印期間當(dāng)進行預(yù)噴射時，驅(qū)動兩個加熱器。這里，為什么不驅(qū)動所有的三個加熱器(即只驅(qū)動兩個加熱器進行預(yù)噴射)，其原因是，當(dāng)通過靠驅(qū)動三個加熱器來進行噴射而獲得大能量的同時，不能將驅(qū)動頻率設(shè)定得更高，這就需要預(yù)噴射的周期較長，實際上降低了打印速度。
(第二實施例)該實施例涉及噴墨頭的噴墨量的穩(wěn)定問題。在該實施例中，噴墨頭的結(jié)構(gòu)與圖6A和圖6B中所示的結(jié)構(gòu)相同。
圖9是表示周圍環(huán)境溫度與噴墨頭中的噴墨量Vd的關(guān)系的圖表。正如可從圖9中清楚地看到的那樣，隨著環(huán)境溫度TR的升高，噴墨量增加。順便說一下，圖9中所示的環(huán)境溫度關(guān)系是在對圖6A和圖6B中所示的兩個加熱器SH1和SH2施加圖10A中所示的脈沖的情況下示出的。就是說，圖中所示的例子所對應(yīng)的情況是同樣的脈沖被同時施加到兩個加熱器SH1和SH2上。
另一方面，發(fā)明人已經(jīng)作出的發(fā)明實現(xiàn)了這樣一個事實，即，當(dāng)以一個偏移的周期分別對相應(yīng)的加熱器SH1和SH2施加兩個脈沖時，該偏移的周期與噴墨量Vd之間建立起這樣一種關(guān)系，即，當(dāng)偏移周期為零時，噴墨Vd變?yōu)樽畲?，在偏移周期取正值或?fù)值的較大值時，噴墨量Vd下降，如圖11中所示。
考慮到引起上述這一現(xiàn)象是由于這樣一個事實，即，在較大的偏移周期下，加熱器上的油墨液泡上的壓力和/或最大的液泡體積變得較小。在圖示的實施例中，將上述的溫度與噴墨量的關(guān)系和兩個脈沖的偏移周期結(jié)合起來實現(xiàn)對噴墨量的控制。
下面將討論具體的例子。
圖12是一張羅列了在每種噴墨頭溫度下的偏移周期的對照表。圖13是表示用上述對照表進行噴墨控制的控制方式的圖表。圖14是表示在圖示的實施例中的噴墨量控制的順序的流程圖。
如圖13所示，該實施例中的噴墨量的控制是這樣進行的，(1)當(dāng)Th≤T0時，即，當(dāng)噴墨頭的溫度低于或等于預(yù)定溫度T0(該預(yù)定溫度T0被設(shè)定在較低的溫度上)時，在噴墨量的控制中在不使用偏移周期的情況下設(shè)定噴墨量的恒定值。應(yīng)當(dāng)指出的是，在T0設(shè)定足夠小時，實際上不進行在這一溫度下設(shè)定與溫度有關(guān)的噴墨量的調(diào)節(jié)。
下一步，(2)當(dāng)T0＜Th≤TL時，即，當(dāng)噴墨頭的溫度高于T0并低于或等于預(yù)定溫度TL時，通過采用偏移周期用起泡計時調(diào)節(jié)的方法進行噴墨量的控制，使得噴墨量穩(wěn)定。進一步，(3)當(dāng)TL＜Th時，即當(dāng)使噴墨頭的溫度高于TL時，用于起泡計時的偏移周期被固定在最大值。
在如圖所示的條件(1)下的噴墨量控制中，噴墨頭溫度T0被設(shè)定在26℃，施加到兩個加熱器上的電壓波形如圖10A所示，所使用的這兩個電壓波形無偏移周期。因此，波形的尺寸和周期變得一樣。據(jù)此，在這個時候，噴墨量變得最大。
在圖中所示的條件(2)下的控制中，在噴墨頭的溫度為T0＝26℃至ZTL＝53℃的范圍內(nèi)進行控制，其中，偏移周期根據(jù)圖12中所示的圖表中的噴墨頭溫度的變化而變化。更具體地說，在這里，在較高的噴墨頭溫度Th下，偏移周期τ設(shè)定得較高。也就是說，通過從一個為參考基準(zhǔn)的加熱器的充電時刻起增加延遲周期，整個噴墨量被調(diào)節(jié)為恒定。
圖14示出了這一順序。在圖14中，為避免錯誤檢測噴墨頭的溫度和進行更精確的溫度檢測，通過將過去的三個溫度(T(n-3)，T(n-2)，T(n-1))和一個最新的檢測溫度Tn進行平均，得出一個平均溫度(步驟S201)，該平均溫度為Tn′＝(T(n-3)+T(n-2)+T(n-1)+Tn)/4(步驟S202)。在下一個步驟中，將值Tn′＝Tn-1和一個目前測量的噴墨頭溫度Th＝Tn進行比較(步驟203)，得出Tn-Tn-1＝△T。此時，(1)在|△T|＜1℃的情況下，由于溫度變化是在1℃之內(nèi)，并且是在一圖表區(qū)域的范圍內(nèi)，所以偏移周期不變化(步驟S205)。
(2)在△T≥1℃的情況下由于溫度在圖12中的溫度較高的一側(cè)上變化，所以將表格所使用的號數(shù)降1，以使得噴墨周期加長(步驟S206)。
(3)在△T≤-1℃的情況下由于溫度在溫度較低的一側(cè)上變化，所以通過選擇下一個較高的表格，將偏移周期設(shè)定為較短(步驟S204)。
當(dāng)如上所述設(shè)定時，通過以上述方式變動表格進行控制。在打印期間變換一個表格的時間是每20毫秒(msec)變換一個表格，從而使得能夠在打印期間對于一行的打印變換多次表格。借此，就能夠降低或消除由于溫度的急劇變化而產(chǎn)生的打印密度的變化。
在圖示的實施例中通過控制噴墨量，通過根據(jù)噴墨頭的溫度而直接設(shè)定偏移周期，就能夠保持噴墨量基本穩(wěn)定，而對于目標(biāo)噴墨量Vdo幾乎沒有影響。
應(yīng)當(dāng)指出的是，通過施加短的脈沖而在如圖13所示的溫度調(diào)節(jié)范圍之內(nèi)進行噴墨控制，所說的短脈沖所具有的短的脈沖寬度不會引起液泡。然而，也可以借助于一個輔助加熱器進行噴墨量的控制。
(第二實施例的第一種改型)圖15表示的是在第二實施例的第一種改型中的偏移周期表。
當(dāng)通過相對于上述的第二個實施例中所給出的時間而滯后，來增加偏移周期進行控制時，圖示中的改型通過相對于圖15中所給定的時間推進偏移周期而進行噴墨量的控制。就與噴墨頭的溫度相對應(yīng)的偏移周期而言，第二實施例中的脈沖波形與圖示改型中的脈沖波形是一樣的，因此以相同的量控制噴墨量。然而，圖示改型中的絕對充電時間變得比第二實施例中的充電時間早些。
(第二實施例的第二種改型)在上述的兩個實施例中，取偏移周期τ＝0作為表格中偏移周期的基準(zhǔn)時刻。然而，正如圖11中所示的那樣，由于在偏移周期為0的基準(zhǔn)時刻附近噴墨量沒有顯著的變化，所以除非在這個范圍內(nèi)偏移周期的變化量大于給定的噴墨頭的溫度變化，否則要穩(wěn)定噴墨量是不可能的。因此，通過如圖16所示提供一個不是″零″的預(yù)定值作為初始偏移周期，就能夠使得在整個控制范圍內(nèi)在所有的階段上偏移周期的變化寬度恒定。應(yīng)當(dāng)指出的是，當(dāng)在這種情況下噴墨量的控制范圍稍微變窄時，就會出現(xiàn)明顯的問題。
(第二實施例的第三種改型)在所示的改型中，列舉了一個對具有兩個不同尺寸的加熱器的噴墨頭進行控制的例子，所說的這兩個尺寸不同的加熱器被放置在一個油墨通道中。
圖17表示這種改型中的噴墨頭。相應(yīng)于一個噴墨口，設(shè)置兩個加熱器SH1和SH2，它們分別具有大、小尺寸。這兩個加熱器的縱向長度是彼此相等的。當(dāng)在各個加熱器的長度方向上施加電壓為18V、脈沖寬度為5μsec的電脈沖時，小加熱器噴射墨滴的墨量為15pl/點，大加熱器噴射墨滴的墨量為25pl/點。還有，當(dāng)大小兩個加熱器被同時驅(qū)動時，噴墨量變?yōu)?0pl。下文中將把這些噴墨量的模式稱為小噴墨量模式、中噴墨量模式和大噴墨量模式。
當(dāng)以各個噴墨量模式噴射墨滴時，如圖18所示，隨著噴墨頭溫度的升高，各噴墨量分別增加。因此，就是在這種情況下，在每一種噴墨量模式中，噴墨頭溫度隨著周圍環(huán)境溫度、自身加熱等因素的變化而發(fā)生變化，從而引起噴墨量的變化。當(dāng)引起噴墨量變化時，打印圖象的密度和顏色質(zhì)感都發(fā)生變化，或是引起密度的不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致打印質(zhì)量下降。
另一方面，如圖19所示，通過在大加熱器與小加熱器之間偏移脈沖的充電時間而使起液泡的時間發(fā)生位移，由此而使得在同一充電時刻噴墨量達(dá)到最大。這是基于與前述的實施例相同的原理。然而，觀察相對于同步的充電時刻±10μsec的范圍，如果使小加熱器的起泡時間較早，則噴墨量變得與只驅(qū)動小加熱器時的噴墨量相類似。與之相反，當(dāng)使大加熱器的起泡時間較早時，噴墨量變得與只驅(qū)動大加熱器時的噴墨量相類似。
利用這些結(jié)果，下文中將討論一個進行控制的例子，這個控制是為了在噴墨頭的溫度分別在噴墨量為40pl/點的大噴墨量模式和噴墨量為25pl/點的中噴墨量模式中發(fā)生變化的情況下穩(wěn)定噴墨量。
應(yīng)當(dāng)指出的是，在上述的討論中，當(dāng)脈沖充電時間相同時，把起泡的時間看作是相同的時間進行討論。然而，當(dāng)加熱器的尺寸不同時，嚴(yán)格地說，不可能總是能夠通過使脈沖充電時間相同而使起泡時間相同。
(大噴墨量模式)首先，在大噴墨量模式的情況下，也即當(dāng)噴墨量為40pl/點時，與上述的第二實施例相類似，直到噴墨頭溫度為26℃時，由一個輔助加熱器進行溫度控制，并且在同一時刻同時驅(qū)動大加熱器和小加熱器。
在噴墨頭溫度高于或等于26℃時，隨著噴墨頭溫度的升高，逐漸增加大加熱器的充電時間的滯后量。借此，可將噴墨量穩(wěn)定在40pl。應(yīng)當(dāng)指出的是，圖20A中所示的偏移周期的范圍(A)就是圖19中所示的范圍。
(中噴墨量模式)下一步將對25pl/點的中噴墨量模式進行討論。
與大噴墨量模式相類似，當(dāng)噴墨頭溫度低于26℃時，對噴墨頭進行溫度調(diào)節(jié)，并相對于小加熱器的脈沖充電時間將大加熱器的脈沖充電時間延遲3.5微秒(μsec)。
另一方面，當(dāng)噴墨頭溫度高于或等于26℃時，如圖20B所示，隨著噴墨頭溫度的升高，大加熱器被進一步延遲。借此，可將噴墨量穩(wěn)定在25pl。應(yīng)當(dāng)指出的是，偏移周期的范圍是圖19中所示的范圍(B)。
當(dāng)在如上所述的中噴墨量模式中通過在噴墨頭溫度低于26℃的范圍內(nèi)對噴墨頭溫度進行調(diào)節(jié)而將噴墨量保持在25pl時，能夠控制大加熱器的充電時間，以隨著溫度的降低而減少滯后時間，也就是隨著噴墨頭溫度的降低而減少小加熱器與大加熱器之間的充電時間的偏差。在這種情況下，當(dāng)充電時間的偏差為零時，就不能再進一步進行噴墨量的控制了。在這種情況下，就很有必要對噴墨頭進行溫度調(diào)節(jié)。但是實際上，由于在這一時刻溫度將變得低于或等于0℃，所以可以料想到?jīng)]有實際作用。該偏移時間的范圍是在圖19所示的范圍(B)內(nèi)。
應(yīng)當(dāng)指出的是，當(dāng)所示的改型通過相對于小加熱器的脈沖充電時間延遲大加熱器的脈沖充電時間而控制噴墨量時，重要的只是大加熱器與小加熱器之間的脈沖充電時間的相對偏移。因此，通過相對于大加熱器的脈沖充電時間延遲小加熱器的脈沖充電時間，也可對噴墨量進行同樣的控制。
(第二實施例的第四種改型)與上述的第三種改型相類似，這第四種改型基本具有大噴墨量模式和中噴墨量模式，它們的噴墨量分別為40pl和25pl。在中噴墨量模式中，進行與第三種改型相類似的控制，即固定小加熱器的驅(qū)動時間而延遲大加熱器的驅(qū)動時間。另一方面，在大噴墨量模式的情況下，大加熱器的驅(qū)動時間被固定，而小加熱器的驅(qū)動時間被延。用于這種控制的控制表格在圖21A和圖21B中示出。
大噴墨量模式中的時間偏移的范圍是圖19中所示的范圍(C)。
當(dāng)?shù)谌N改型和第四種改型中的噴墨頭的形式是這樣的-即尺寸互不相同的多個加熱器排列成相對于噴墨口平行時，甚至在如圖22所示將加熱器沿著油墨通道對齊的情況下，也能進行同樣的控制。在另一種替換的方案中，可對圖23中所示的，在與加熱器的表面相垂直的方向上進行油墨噴射的那種類型的噴墨頭進行類似的噴墨量控制。
應(yīng)當(dāng)指出的是，當(dāng)上述的這些實施例通過探測噴墨頭的溫度和周圍的環(huán)境溫度并根據(jù)這樣的溫度進行穩(wěn)定噴墨量的控制時，與油墨溫度有關(guān)的信息并不局限于前述實施例中的這些。例如，油墨溫度顯示信息可以是一個根據(jù)驅(qū)動量-例如噴墨次數(shù)等而獲得的算術(shù)預(yù)測溫度。
進一步說，當(dāng)對同樣在一個油墨通道中提供兩個加熱器的情況進行討論時，本發(fā)明的應(yīng)用不局限于所示的結(jié)構(gòu)。例如，本發(fā)明可應(yīng)用于在油墨通道中提供三個或多個加熱器的場合。
(第三實施例)在該實施例中，通過以與第一實施例中所討論的結(jié)合方式相類似的方式結(jié)合兩個在圖17所示的噴墨頭結(jié)構(gòu)中采用的加熱器，來對每一個噴墨口建立三種基本的噴墨量模式。
通過驅(qū)動加熱器，該實施例中的基本噴墨量模式被設(shè)定為小、中、大三種噴墨量模式。在小噴墨量模式中，只驅(qū)動加熱器SH1，以噴射體積為15pl的墨滴，在中噴墨量模式中，只驅(qū)動加熱器SH2，以噴射體積為25pl的墨滴，在大噴墨量模式中，同時驅(qū)動加熱器SH1和SH2，以噴射體積為40pl(＝15+25pl)的油墨墨滴。
下一步將對在本實施例中在上述結(jié)構(gòu)中進行的噴墨量的穩(wěn)定控制進行討論。
鑒于參照圖18而設(shè)定出的溫度與噴墨量的關(guān)系，設(shè)計了本實施例。即，在相應(yīng)的噴墨量模式中的溫度與噴墨量的關(guān)系所表示的驅(qū)動條件是對相應(yīng)的加熱器SH1和SH2施加電壓為18V、脈沖寬度為5μsec的矩形脈沖。如圖18所示，隨著噴墨頭溫度的升高噴墨量增加。在圖示的范圍內(nèi)，與噴墨頭溫度有關(guān)的噴墨量的變化是基本呈線型的。假設(shè)在小噴墨量模式中，相對于噴墨頭的溫度T噴墨量Vd的變化率為α，在中噴墨量模式中該噴墨量Vd變化率為β，在大噴墨量模式中該噴墨量Vd變化率為γ。
另一方面，在恒定的環(huán)境溫度下，如圖24A和圖24B所示，施加由兩個脈沖組成的驅(qū)動脈沖(下文中也稱之為″雙脈沖″)。當(dāng)預(yù)脈沖的脈沖寬度P1變化時，噴墨量的變化如圖25所示。
在圖24A和圖24B所示的脈沖中，P1表示預(yù)熱脈沖的脈沖寬度。通過這個預(yù)熱脈沖進行加熱后，加熱器附近的油墨被加熱但不引起液泡。隨后，通過一段靜止的間隔P2，施加脈沖寬度為P3的主加熱脈沖，以引起在油墨中起液泡，從而導(dǎo)致油墨的噴射。
在這種雙脈沖驅(qū)動的情況下，當(dāng)圖25中所示的預(yù)加熱脈沖較大時，在任何的噴墨量模式下，噴墨量基本上以恒定的比率增加。
因此，利用圖25中所示出的關(guān)系和圖18中所示出的關(guān)系，可通過根據(jù)噴墨頭的溫度而改變預(yù)熱脈沖的寬度P1來將噴墨量控制在所給定的值上，這個給定值與噴墨頭溫度的變化無關(guān)(如圖26所示)。即，當(dāng)噴墨頭溫度變高時，預(yù)熱脈沖的脈沖寬度P1被控制為較小。
圖27是表示噴墨量控制的基本結(jié)構(gòu)的一個例子的方框圖。
在圖27中，以從包括有溫度傳感器20A和20B(見圖2)的噴墨頭溫度探測區(qū)212中得到噴墨頭的溫度為基礎(chǔ)設(shè)定驅(qū)動波形參數(shù)表210，參照這張驅(qū)動波形參數(shù)表210，將參數(shù)-例如預(yù)熱脈沖、脈沖波形、靜止間隔和主脈沖波形的脈沖寬度輸出到驅(qū)動波形設(shè)定區(qū)211A、211B中。
在驅(qū)動波形設(shè)定區(qū)211A和211B中，根據(jù)輸入的噴墨量模式，分別對應(yīng)于加熱器SH1和SH2選擇由①至③標(biāo)記的三種波形之一。與此同時設(shè)定諸如輸入脈沖的寬度等參數(shù)。在根據(jù)噴墨量的模式從用于加熱器SH1和SH2的波形①至③中選擇波形時，由于在大噴墨量模式中將主驅(qū)動脈沖施加到兩個加熱器SH1和SH2上，所以可選擇②或③。然而，對應(yīng)于這兩個加熱器中的任何一個加熱器必須選擇至少包括預(yù)熱脈沖的波形③。
然而，正如對應(yīng)于圖25所討論的那樣，由于對于每一種噴墨量模式，與溫度有關(guān)的噴墨量是不同的，所以更需要提供相對于每一種噴墨模式的參數(shù)設(shè)定表。
圖28是表示能夠?qū)γ恳环N噴墨量模式設(shè)定參數(shù)的一種結(jié)構(gòu)的方框圖。圖29是一張圖表，它列出了在圖28所示的結(jié)構(gòu)中根據(jù)噴墨模式而設(shè)定的相應(yīng)的被驅(qū)動的加熱器。
在圖28和圖29中，根據(jù)來自噴墨模式信息存儲區(qū)213中的噴墨模式，一個主脈沖驅(qū)動的加熱器的設(shè)定區(qū)214設(shè)定被驅(qū)動的加熱器或加熱器的組合，即加熱器SH1、加熱器SH2，或加熱器SH1和SH2。在該驅(qū)動波形參數(shù)設(shè)定表中，相應(yīng)于由主脈沖驅(qū)動的加熱器的設(shè)定區(qū)214設(shè)定的主脈沖驅(qū)動的加熱器來選擇表210A、210B或210C當(dāng)中的一個表。與此相連同的是，根據(jù)噴墨頭的溫度信息，從所選擇的表中輸出驅(qū)動波形參數(shù)。
圖29中示出的用于每一種噴墨量模式的預(yù)加熱脈沖驅(qū)動的加熱器的組合表示了一個相應(yīng)于所選擇的由主脈沖驅(qū)動的加熱器而選擇的加熱器的例子，并將對應(yīng)于下文所討論的相應(yīng)的實施例而對其進行討論。
圖30A、30B和30C表示的是在驅(qū)動波形參數(shù)設(shè)定表210A、210B和210C(見圖28)中的預(yù)脈沖寬度設(shè)定表。另外，圖31A、31B和31C表示出了由主脈沖驅(qū)動的加熱器的設(shè)定區(qū)214和上述的設(shè)定表210A、210B及210C設(shè)定的加熱器的驅(qū)動脈沖的波形。
正如從這些附圖所能清楚地看到的那樣，在所示的實施例中，在小噴墨量模式中采用較小的加熱器SH1，在中噴墨量模式中采用較大的加熱器SH2，在大噴墨量模式中采用兩個加熱器SH1和SH2。根據(jù)噴墨頭的溫度而進行的對預(yù)脈沖寬度P1的控制也是相應(yīng)于完成主加熱的那個加熱器(驅(qū)動該加熱器用以生成液泡)而實現(xiàn)的。
更進一步說，如圖30A和30C所示，隨著噴墨頭溫度的升高，根據(jù)該噴墨頭而進行的對預(yù)脈沖寬度P1的控制將被縮短。在這里，在中噴墨量模式中，當(dāng)噴墨頭溫度高于或等于44℃時，不進行預(yù)加熱。
通過如上所述對預(yù)脈沖的寬度進行控制，可在如圖26所示的PWM控制范圍內(nèi)使得用于每一種噴墨量模式的噴墨量Vdo(在小噴墨量模式中為15pl，在中噴墨量模式中為25pl，在大噴墨量模式中為40pl)保持在基本恒定的量上。應(yīng)當(dāng)指出的是，在圖示的實施例中，當(dāng)噴墨頭溫度低于或等于26℃(圖26中所示的T0)時，借助于設(shè)置在噴墨頭中的用于穩(wěn)定噴墨量Vd的調(diào)溫加熱器來控制噴墨頭的溫度。
(第三實施例的第一種改型)圖32A、32B和32C示出了在第三實施例的第一種改型中的預(yù)脈沖寬度P1表。圖33A至圖33C表示出了驅(qū)動脈沖波形。正如這些附圖所示的那樣，與上述第三實施例的不同點在于在中噴墨量模式和大噴墨量模式中的預(yù)脈沖寬度的控制。
更具體地說，在所示的改型中，在中噴墨量模式中，不僅對大加熱器SH2施加預(yù)脈沖，而且對小加熱器SH1也施加預(yù)脈沖。在這里，在溫度范圍為26℃至46℃的情況下，小加熱器SH1的預(yù)脈沖寬度P1是固定的(1μsec)，大加熱器的預(yù)脈沖寬度P1被控制成隨著噴墨頭溫度的升高而變短。還有，在高于或等于46℃的溫度范圍內(nèi)，該預(yù)脈沖寬度P1被設(shè)定為零，而小加熱器的預(yù)脈沖寬度P1被控制為隨著噴墨頭溫度的進一步升高而縮短。
在中噴墨量模式中，盡管主(加熱)脈沖只施加到大加熱器SH2上，但預(yù)脈沖是施加到小加熱器和大加熱器兩者上的，用以進行驅(qū)動。這樣，可加寬用于進行噴墨量的穩(wěn)定控制的溫度范圍。借此，在中噴墨量模式中的噴墨量變?yōu)?8pl，并因此而比前述實施例中的25pl稍大。
此外，在大噴墨量模式中，小加熱器SH1和大加熱器SH2都被采用，然而，對預(yù)脈沖寬度的控制是以與上述的中噴墨量模式相類似的方式進行的。
(第三實施例的第二種改型)圖34A、34B和35A、35B表示的是第三實施例的第二種改型中的預(yù)脈沖寬度P1表，圖36A至36C是表示這種改型中的驅(qū)動脈沖的波形。
圖示的這種改型適用于當(dāng)打印開始時根據(jù)噴墨頭的溫度將預(yù)脈沖的表轉(zhuǎn)換成用于低溫的表或轉(zhuǎn)換成用于高溫的表。為了這一目的，所示的這種改型包括用于各種噴墨量模式的低溫度的表和高溫度的表。圖34A和圖34B分別表示在小噴墨量模式和中噴墨量模式中用于低溫度的表。另一方面，在這些模式中用于高溫度的表與圖30A至圖30B中所示的那些表是相類似的。進一步說，圖35A和圖35B分別表示在大噴墨量模式中用于低溫度的表和用于高溫度的表。
正如可從上述這些附圖及從附圖36A至36C中理解的那樣，在低溫模式中對大加熱器施加預(yù)加熱脈沖，在高溫模式中對小加熱器施加預(yù)加熱脈沖。
在所示的改型中，在低溫模式中，甚至當(dāng)通過在預(yù)加熱中以稍大的脈沖寬度驅(qū)動加熱器而引起液泡時，進行預(yù)加熱的那個加熱器與施加主加熱脈沖的那個加熱器是不同的，并且如果起泡量很小，則隨著施加的主脈沖實際上起不到發(fā)泡效果。
此外，通過靠不同的加熱器進行預(yù)加熱，在如上所述的預(yù)加熱期間考慮起泡的影響就變得不重要了。因此，預(yù)脈沖與主脈沖之間的靜止間隔可被縮短。更進一步說，通過提供低溫模式，噴墨頭的調(diào)溫裝置就基本不再需要了。
此外，在圖示的改型中，通過以重疊的方式相對于噴墨頭溫度提供兩張表，至少在目前的打印頁上就不必轉(zhuǎn)換加熱器來施加預(yù)脈沖了。因此，就能夠成功地避免由于密度不同而導(dǎo)致的在圖象中出現(xiàn)接合帶。所說的這種密度的不同是由加熱器的轉(zhuǎn)換而引起的。
(第三實施例的第三種改型)圖37A至圖37C表示出了在第三實施例的第三種改型中各種噴墨量模式中的關(guān)閉時間(靜止間隔)表，圖38A至圖38C表示的是驅(qū)動脈沖的波形。
在所示的改型中，正如可從圖37A至圖37C和圖38A至圖38C中清楚地看到的那樣，與上述的第三實施例相類似，在小噴墨量模式中采用小加熱器SH1，在中噴墨量模式中采用大加熱器SH2，在大噴墨量模式中采用小加熱器SH1和大加熱器SH2。
然而，與第三實施例不同的是，在所示的這種改型中，通過控制關(guān)閉時間P2來實現(xiàn)噴墨量的穩(wěn)定。更具體地說，在預(yù)脈沖寬度P1固定的情況下，利用″較長的P2導(dǎo)致較大的噴墨量″這一事實來改變關(guān)閉時間P2。具體地說就是隨著噴墨頭溫度的升高，將P2縮短；隨著噴墨頭溫度的降低，將P2延長。
與控制脈沖寬度相類似，由于在各自噴墨量模式中噴墨量以不同的方式取決于關(guān)閉時間P2和噴墨頭的溫度，所以在每一種噴墨量模式中可通過相應(yīng)于各噴墨量模式設(shè)定關(guān)閉時間P2而使噴墨量穩(wěn)定。
(第三實施例的第四種改型)圖39A至圖39C表示的是與第三種改型相類似的關(guān)閉時間P2的表，圖40A至圖40C表示的是驅(qū)動脈沖的波形。
在所示的改型中，與第三種改型相類似，控制關(guān)閉時間P2以穩(wěn)定噴墨量。對關(guān)閉時間進行控制的控制方式因噴墨量模式的不同而有所不同。
更具體地說，在小噴墨量模式和中噴墨量模式中，采用與實現(xiàn)主加熱的加熱器不同的加熱器進行預(yù)加熱。在這種情況下，較長的關(guān)閉時間P2導(dǎo)致較大的噴墨量。因此，隨著噴墨頭溫度的上升，把關(guān)閉時間P2縮短。在這種控制的情況下，用于同一個加熱器的預(yù)脈沖P1和主脈沖P3不呈雙脈沖形式，可以在時間軸上重疊設(shè)置預(yù)脈沖P1和主脈沖P3。
進一步說，當(dāng)用于同一個加熱器的雙脈沖的關(guān)閉時間P2被縮短時，該雙脈沖可變?yōu)閱蚊}沖。甚至在建立單脈沖之前，由于在矩形波落下時稍微滯后，所以可導(dǎo)致盡管存在關(guān)閉時間但預(yù)脈沖P1和主脈沖P3卻連接起來像個單脈沖，形成了較大的脈沖寬度。本實施例可避免這樣的問題。
下一步，在大噴墨量模式中，大加熱器和小加熱器被施以雙脈沖波形。另一方面，使加熱器的關(guān)閉時間變化以控制主脈沖的時間，從而移位起泡時間以控制噴墨量。
這是利用了這樣一個事實，即，通過偏移多個加熱器的起泡時間，噴墨量變小。于是，只控制關(guān)閉時間P2就使得能夠移位起泡時間，從而控制噴墨量。
上文中已對第三實施例及其改型進行了討論，在所討論的結(jié)構(gòu)中設(shè)置有相對于一個噴墨口橫向?qū)?zhǔn)的若干個加熱器，甚至當(dāng)如圖22所示加熱器沿縱向?qū)R排列時也能獲得同樣的效果。進一步說，如圖23中所示，甚至在相對于加熱器的表面直接向上噴射油墨墨滴的噴墨頭結(jié)構(gòu)中也能獲得同樣的效果。
此外，在對不同尺寸的加熱器進行討論時，在采用具有相同尺寸的加熱器情況下可獲得同樣的效果。然而，在加熱器具有相同的尺寸的情況下，噴墨量模式基本變?yōu)閮煞N模式，即大噴墨量模式和小噴墨量模式。
另外，當(dāng)在上述的第三實施例及其改型中未特別揭示時，最好是加熱器之間的距離盡可能短。在第一、第二和第四種改型中，通過盡可能地將加熱器緊密排列，效果將變得更顯著。
更進一步說，在討論根據(jù)噴墨頭的溫度改變諸如預(yù)脈沖寬度P1等參數(shù)的例子時，通過根據(jù)環(huán)境溫度設(shè)定目標(biāo)溫度和根據(jù)噴墨頭溫度與目標(biāo)溫度的溫差來改變參數(shù)，就可獲得進一步穩(wěn)定的噴墨量。即，甚至在同樣的噴墨頭溫度下當(dāng)環(huán)境溫度不同時，油墨溫度基本接近于環(huán)境溫度，包括供應(yīng)系統(tǒng)。
(第四實施例)該實施例涉及一種采用圖4所示的第一實施例中的噴墨頭結(jié)構(gòu)以各種模式進行打印的噴墨設(shè)備。
在這種噴墨頭的實施例中，由加熱器、噴墨口、油墨通路等組成的油墨通道組件以720DPI的密度按給定的數(shù)目排列。另外，在該實施例中，在每一組件中的噴墨口的開口面積和加熱器的面積在各個油墨通道組件中是相等的。
在該實施例中，采用了兩個加熱器，在組合這兩個被驅(qū)動的加熱器的情況下，對每個噴射口可基本設(shè)定三階噴墨量(下文中將稱之為基本噴墨量模式)。利用上述事實，本實施例設(shè)定各種打印模式。下文中將對各種打印模式進行討論。
在討論本實施例中設(shè)定的各種打印模式之前，將對本實施例中的基本噴墨量模式進行討論。
即，通過轉(zhuǎn)換被驅(qū)動的加熱器，可以基本獲得小、中、大三種噴墨量模式。在小噴墨量模式中，只驅(qū)動加熱器SH1，以噴射體積為15pl的液體墨滴。與此相類似，在中噴墨量模式中，只驅(qū)動加熱器SH2，以噴射體積為25pl的油墨墨滴。在大噴墨量模式中，同時驅(qū)動加熱器SH1和SH2，以噴射40pl(＝15+25pl)的液體墨滴。
<打印模式>
(360DPI模式正常打印模式)這種模式是通過設(shè)定驅(qū)動噴墨頭2(見圖2和圖3)中密度為720DPI的、噴射排中的單數(shù)或雙數(shù)噴口的加熱器而以大噴墨量模式進行密度為360DPI的打印。
在這種模式中，通過例如在每一頁的打印中交替轉(zhuǎn)換設(shè)定單數(shù)噴口和雙數(shù)噴口，可延長各個加熱器的壽命。應(yīng)當(dāng)指出的是，在一個單元的打印范圍(例如一頁)內(nèi)禁止轉(zhuǎn)換噴口組。
(豎直對正調(diào)節(jié)模式)這種模式是360DPI模式的改型。即，正如對應(yīng)于圖1所詳述的那樣，在該噴墨設(shè)備中各種顏色的噴墨頭排列在初級掃描方向上，該初級掃描方向為本實施例的打印方向，在這種噴墨設(shè)備中，會發(fā)生這樣的事，即，各噴墨頭的安裝位置由于副掃描方向上的公差而發(fā)生位移。在這種情況下，對于設(shè)置在噴墨頭中作為參照的單數(shù)噴口組和雙數(shù)噴口組的噴射口組而言，通過設(shè)定單數(shù)噴口組與雙數(shù)噴口組的轉(zhuǎn)換，可以在720DPI的寬度內(nèi)調(diào)節(jié)噴射口的偏移。
(240DPI模式)
這種模式將采用三個噴射口組之一、以中噴墨量模式完成打印，所說的這三個噴射口組之一是指通過將噴射口的行列數(shù)除以3而確立的。噴射口組的轉(zhuǎn)換以及作為改進模式的豎直對正調(diào)節(jié)模式均與上述的360DPI模式相類似。
應(yīng)當(dāng)指出的是，在360DPI模式或240DPI模式中，最終提供給噴墨頭驅(qū)動器240(見圖2)的點數(shù)據(jù)當(dāng)然是用于360DPI模式或240DPI模式的點數(shù)據(jù)。另外，設(shè)定噴墨時間，以在初級掃描方向上以相應(yīng)于各種DPI模式的密度形成點子。
(高密度模式)這種模式是一種使相鄰的兩個噴射口響應(yīng)與360DPI中的一個點的數(shù)據(jù)相對應(yīng)的數(shù)據(jù)的模式。具體地說，在這種噴射口的排列中，第一和第二噴射口的加熱器適于被驅(qū)動，以形成一個與通過各噴射口而噴射的油墨的一個點數(shù)據(jù)相對應(yīng)的點。與此相類似，用第三和第四噴射口，……，第(2m-1)和第(2m)噴射口(m為自然數(shù))分別噴射油墨，以形成各自單個的點(見圖41)。
另外，在240DPI模式中，相鄰的噴射口可與一個點數(shù)據(jù)相對應(yīng)。在這種情況下，實際上，第一和第二噴射口，第四和第五噴射口，……，第(3m-2)和第(3M-1)噴射口是與對應(yīng)于一個點數(shù)據(jù)的每一個點相對應(yīng)的，以便形成墨點。另一個替換的方案是，第二和第三、第五和第六噴射口，第四和第五噴射口，……，第(3m-1)和第(3m)噴射口是與對應(yīng)于一個點數(shù)據(jù)的每一個點相對應(yīng)的，以便形成墨點。
這種高密度模式需要根據(jù)打印媒體的種類而進行選擇。具體地說，當(dāng)使用具有低滲墨率的打印媒體時，當(dāng)以正常的打印模式進行打印時，可能會把空白區(qū)域弄臟，或?qū)е滤蛴〉膱D象密度不足。在這種情況下，上述的高密度模式是有效的。另一方面，在由于油墨顏料過高的滲進打印媒體(例如布等材料)的深部區(qū)域而引起密度不足的情況下，上述這種高密度模式也是有效的。
(720DPI模式)這種模式基本上是一種以小噴墨量模式、利用所有的噴射口進行720DPI×720DPI的打印的模式。
另外，在這種模式中，對于一定的打印媒體，通過將噴墨量模式轉(zhuǎn)換成大噴墨量模式或轉(zhuǎn)換成中噴墨量模式，可以獲得與高密度模式同樣的效果。
應(yīng)當(dāng)指出的是，由于在這種模式中點密度高，所以當(dāng)在大噴墨量模式的打印中通過相鄰的噴射口噴射油墨時，沉積在打印媒體上的油墨墨滴會連接起來而形成珠狀。因此，需要進行分布驅(qū)動，例如變細(xì)打印等。
(均勻模式)這種模式是一種通過采用并非是根據(jù)360DPI和240DPI的點數(shù)據(jù)在360DPI或240DPI的打印中所使用的噴射口的那些噴射口而進行均勻打印的模式。應(yīng)當(dāng)指出的是，在進行均勻打印時，希望與設(shè)定執(zhí)行打印的噴射口的噴墨量相比通過降低由輔助噴射口噴射的噴墨量而以均勻模式形成點子。
圖42是表示設(shè)定均勻數(shù)據(jù)的過程的流程圖，圖43是表示在均勻打印的程序中作為添改點數(shù)據(jù)的計算結(jié)果的點圖案的示意圖。
當(dāng)通過使用者的操作或通過主系統(tǒng)的指令而設(shè)定均勻模式時，啟動圖42中所示的程序。在步驟S361上，推導(dǎo)出用于一行掃描的點數(shù)據(jù)，然后，在步驟S362上，用預(yù)定的算法計算添加的點數(shù)據(jù)。
作為上述的預(yù)定的算法，可采用圖43中所表示的那種算法。圖43表示的是一種基于360DPI模式的均勻處理的方式。在這里，用帶陰影線的圓圈表示添加的點數(shù)據(jù)，用白圓圈表示原始點數(shù)據(jù)。如圖43所示，通過采用用于360DPI模式打印的兩個相鄰的噴射口之間的噴射口，并通過以小噴射量模式進行打印，而形成添加點。在這種情況下，添加點的數(shù)據(jù)是由下列算法產(chǎn)生的。就所討論的那個作為原始點數(shù)據(jù)(白圓圈)的一個點數(shù)據(jù)而言，添加點數(shù)據(jù)的產(chǎn)生取決于原始點數(shù)據(jù)在豎直方向和橫向以及在對角線方向上是否出現(xiàn)而確定。例如，當(dāng)在相對于所述及的這個點數(shù)據(jù)的斜上方的位置上出現(xiàn)其它點數(shù)據(jù)時，在相對于所說的這個點數(shù)據(jù)正向上的位置和斜向上的位置的中間點上(圖43中所示的a、b點)產(chǎn)生添加的點數(shù)據(jù)。
當(dāng)如上所述添加點數(shù)據(jù)的產(chǎn)生完成時，在圖42中的步驟S363上，將這些添加點的數(shù)據(jù)作為相應(yīng)的噴射口的驅(qū)動數(shù)據(jù)存儲在預(yù)定的寄存器中。對于一頁的噴射數(shù)據(jù)而言，進行步驟S361至步驟S363的過程，例如在步驟S364，所示的程序終止。
(多色調(diào)變化打印模式)這種模式是一種基于上述的720DPI模式、根據(jù)每一象素的密度數(shù)據(jù)(下文中稱之為″多色調(diào)變化數(shù)據(jù)″)而在大、中、小噴墨量模式之間進行噴墨量模式轉(zhuǎn)換的模式。
圖44是表示這種模式的一個例子的示意圖。在所示的例子中，根據(jù)720DPI打印所采用的每一噴射口的多色調(diào)變化數(shù)據(jù)，在大、中、小噴墨量模式之間進行噴墨量模式的轉(zhuǎn)換。借此，對于720DPI的象素，可進行四種色調(diào)變化的打印。應(yīng)當(dāng)指出的是，在這種情況下，考慮到油墨點的彌散，通過采用具有小滲墨率的打印媒體，就可以以更線性化的四種色調(diào)變化來表現(xiàn)深淺層次。
圖45是表示與多色調(diào)變化打印模式的另一個例子相關(guān)聯(lián)的點圖案的示意圖。
這個例子是這樣的，即，憑借720DPI模式中所使用的噴射口，根據(jù)360DPI的象素的多色調(diào)變化數(shù)據(jù)而形成點子。更具體地說，對于一個象素，使用兩個噴射口，并且其噴射時間是對應(yīng)于720DPI模式的打印的，以能夠形成最大的四個點。由此，可打印出多層次的色調(diào)。
如上所述，以360DPI的象素密度，可打印出比正常表現(xiàn)出來的色調(diào)層多的圖象。與此相類似，甚至以240DPI的象素密度，借助于所示實施例中的噴墨頭，可打印出增加了色調(diào)層數(shù)的圖象。
如上所述，按照所示的實施例，可完成作為打印模式的720DPI、360DPI、240DPI的各種基本模式的打印以及完成利用了這些基本模式的各種各樣的模式的打印。作為另外一些改型，對于每一次掃描循環(huán)采用三種基本打印模式之一，可在同樣的打印媒體上完成具有不同打印密度的圖象的打印。
應(yīng)當(dāng)指出的是，當(dāng)以具有720DPI的最大噴墨口密度(分辨率)的噴墨頭作為例子進行舉例時，最大的噴墨口密度并不局限于所示的例子，它可以是任何所需的密度。例如，可將最大的噴墨口密度設(shè)定在600DPI。在后一種情況下，需要提供200DPI模式和300DPI模式作為其它基本模式。
進一步說，可在各自的噴墨量模式中以較小的值設(shè)定噴墨量，并可在各自的噴墨量模式中通過改變噴墨溫度來調(diào)節(jié)噴墨量。
(噴墨頭的驅(qū)動控制)在各種打印模式中，在對一行進行打印期間，例如以多色調(diào)變化打印模式打印一行時，可改變噴墨量模式。更具體地說，在對一行進行打印的過程中，根據(jù)點數(shù)據(jù)、通過同一個噴墨口連續(xù)地進行噴墨，該噴墨量可在連續(xù)噴射過程中進行改變。另一方面，在所示的實施例中，當(dāng)采用多個加熱器改變噴墨量時，噴墨量的變化范圍較大。因此，噴射速度是可根據(jù)噴墨量而變化的。具體地說，較大的噴墨量導(dǎo)致較高的噴射速度。
因此，當(dāng)在對一行進行打印期間改變噴墨量模式時，所噴射的油墨的沉積位置可根據(jù)與噴射速度及滑架速度的變化相對應(yīng)的量值而發(fā)生偏移。因此，在所示的實施例中，為了根據(jù)噴墨量模式改變噴墨時間，可改變噴墨頭的驅(qū)動時間。
圖46A示出了噴墨時間的一個例子的波形。所示的這個例子是要建立起這樣的同步關(guān)系，即，大噴墨量模式的噴墨時間脈沖的前邊緣與基準(zhǔn)時鐘的后邊緣同步。另一方面，對于中噴墨量和小噴墨量模式，噴墨時間脈沖分別根據(jù)噴墨量而進行位移。由此，大、中、小點子的中心位置可在預(yù)定的位置上對準(zhǔn)。
很清楚的是，與基準(zhǔn)時鐘同步的噴墨量模式不局限于所示的例子，因為各噴墨量模式之間的噴墨時間遇到一個偏移量的問題，并且該噴墨時間本身就是一個相對的要素。
順便說一下，圖46A所示的噴墨頭的驅(qū)動控制是要改變連續(xù)噴墨之間的信號脈沖的時間，因此，需要比較復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)。此外，如上所述，噴墨頭的驅(qū)動控制是在這樣一種情況下的控制，即，例如在對一行進行打印期間改變噴墨量模式。與此相反，在一種多路打印方法(下文中將參照圖47及其隨后的附圖對該方法進行討論)中，在至少一行的打印期間不改變每一噴墨口的噴墨量模式。因此，可以簡化用于位移噴墨時間的結(jié)構(gòu)。
圖46B中示出的波形表示在所示的情況下的噴墨時間脈沖。
所示的例子是在初始設(shè)定時設(shè)定用于大噴墨量模式的時間。更詳細(xì)地說，一行中的初始噴墨時間脈沖與基準(zhǔn)時鐘的后邊緣同步。與此相反，當(dāng)在紙張進給期間(進一行)設(shè)定中噴墨量或小噴墨量時，初始噴墨時間被控制成相對于基準(zhǔn)時鐘向前，其后，噴墨時間被控制成與大噴墨量模式距同樣的間隔。
圖47至圖56是用于說明在各實施例中采用噴墨頭進行多路打印的方法的示意圖。在所示的實施例中這種多路打印方法將以不同的掃描循環(huán)從多個噴射口中進行油墨噴射。當(dāng)這種打印方法由所示的實施例實現(xiàn)時，通過一個掃描循環(huán)而形成的點子成為大、中、小點子中的一個點。此時，當(dāng)例如將準(zhǔn)備打印具有大、小點子的多色調(diào)變化數(shù)據(jù)時(在720DPI×720DPI中的一個象素中由大、小點子形成三種色調(diào)變化)，在向前掃描的打印中形成大點子，在反向掃描的打印中形成小點子。由此，即使當(dāng)噴墨頭中的各種顏色如所示的實施例中那樣在掃描方向上排列，也不會引起色彩的波動，從而可獲得高質(zhì)量的圖象。
圖47是表示在所示的實施例中多路打印的第一個例子的說明性示意圖。
如圖47中所示，在噴射口的排列中，設(shè)定單數(shù)噴射口來驅(qū)動大加熱器SH2(見圖4)，以形成大點子，設(shè)定雙數(shù)噴射口來驅(qū)動小加熱器SH1(見圖4)，以形成小點子。紙張進給(行進給)量被設(shè)定為噴射口排列長度的一半。
應(yīng)當(dāng)指出的是，在圖47中，為圖示方便起見，將噴射口的數(shù)量表示為10個。另外，在圖47中，大噴墨量模式和小噴墨量模式中的噴射口分別由大圓圈和小圓圈表示。
在圖47中，噴墨頭的10個噴射口中的第一、第三、第五、第七和第九噴射口被設(shè)置在大噴墨量模式中，第二、第四、第六、第八和第十噴射口被設(shè)置在小噴墨量模式中。然后進行一次掃描循環(huán)的打印。這時，在第一次掃描中，不通過第一至第五噴射口進行噴射。下一步，在以一個與五個噴射口的寬度相應(yīng)的量進給紙張的情況下，將第一噴射口置于這樣一行上重復(fù)進行掃描(上述所說的這一行上第六噴射口在緊接著的上述掃描循環(huán)中已經(jīng)掃描)。然后，以一個與五個噴射口的寬度相應(yīng)的量進行紙張的進給。通過重復(fù)這一操作，可完成每一個象素三種色調(diào)變化的打印。應(yīng)當(dāng)指出的是，在第二次以及其后的掃描循環(huán)中，通過所有的噴射口(例如10個噴射口)進行有效的油墨噴射。
只考慮一種色彩時，圖47中所示的打印方法表現(xiàn)三種色調(diào)變化，以通過形成大點子或小點子或不形成任何點子來表現(xiàn)一個象素，在同一個象素中從不形成多個點子。如上所述，用兩個不同的噴射口通過兩次掃描循環(huán)完成一行打印，可以減少由于各個噴射口的噴射特性的不均勻性而造成的密度的波動。
更進一步說，如圖中實施例所示，當(dāng)要進行彩色打印時，如果噴墨頭中的各種顏色沿掃描方向排列，甚至當(dāng)通過往復(fù)掃描來執(zhí)行這種打印方法時，對于每一象素會引起在副掃描方向上在象素的排列中油墨色彩的噴射順序的變化。因此，順序的不同表現(xiàn)為較小的單元，從而使得很難用肉眼察覺到所出現(xiàn)的色帶(色彩波動)。這樣，利用往復(fù)打印的優(yōu)點，可進行高速打印。
此外，當(dāng)對于同樣的情況-即把紙張的進給寬度(噴墨頭的相對位移寬度)設(shè)定為噴射口排列長度的一半-進行討論時，當(dāng)噴射口的數(shù)量為4N(N為自然數(shù))時，假設(shè)被使用的噴射口的數(shù)量為2×(2N-1)，則紙張的進給寬度為2N-1。
在另一方面，噴墨頭的噴射口數(shù)僅代表那些被用來進行油墨噴射的噴射口數(shù)。例如，即使噴射口的實際數(shù)為15，這15個噴射口中有可能只有10個噴射口用于進行噴射。
圖48是表示大、小點子的多路打印的第二個例子的說明性示意圖。
如圖48中所示，在具有8個噴射口的噴墨頭中，由第一、第三、第五和第七噴射口形成大點子，由第二、第四、第六和第八噴射口形成小點子。
更詳細(xì)地說，在第一次掃描循環(huán)中，用除了第一至第三噴射口之外的所有噴射口形成大點子或小點子。然后，在與三個掃描口相應(yīng)的范圍內(nèi)進行紙張的進給，并完成第二次掃描循環(huán)的打印。其后，在與五個噴射口的寬度相應(yīng)的范圍內(nèi)進行紙張的進給。然后，每兩次掃描循環(huán)為一個單元重復(fù)進行同樣的打印。在這一打印中，通過兩次紙張的進給，對所有的8個噴射口完成紙張的進給。
用上述方法，可減少在第一次掃描循環(huán)中未被采用的噴射口的數(shù)量。
圖49是表示多路打印方法的第三個例子的說明性示意圖。在這里，作為一個例子，所采用的噴墨頭具有10個噴射口。在圖示的情況中，由第一、第三、第五、第七和第九噴射口形成大點子，由第二、第四、第六、第八和第十噴射口形成小點子。
首先，在第一次掃描循環(huán)中，在采用所有的噴射口的情況下完成打印。其后，在與10個噴射口相應(yīng)的范圍內(nèi)進給紙張，以完成第二次掃描循環(huán)。然后，向回進行11個噴射口寬度的紙張進給。然后，進行第三次掃描循環(huán)。這時，第一個噴射口不使用。下一步，進行10個噴射口寬度的紙張進給。其后，在第四次掃描循環(huán)中進行打印操作。在完成紙張的進給后，用第四次掃描循環(huán)進行打印。在第四次掃描循環(huán)之后，完成對11個噴射口的紙張進給，然后在第五次掃描循環(huán)中完成打印操作。其后，進行上述的操作，即，通過重復(fù)一次紙張的回送和三次紙張的進給而進行打印，紙張的回送量等于或大于所有噴射口的寬度，紙張的進給量等于或大于所有噴射口的寬度。通過重復(fù)這一操作，可完成三種色調(diào)變化的打印。如上所述，通過四次紙張的進給，紙張的進給量達(dá)20個噴射口的寬度。即，實際上，通過兩次紙張的進給，紙張移位了10個噴射口的寬度(在一次掃描循環(huán)中的打印寬度)。
圖50是如上所述在向回的方向上進行紙張進給的操作的另一個例子的說明性示意圖。
如圖50所示，與上述的例子相類似，在10個噴射口中，在大噴墨量模式中驅(qū)動單數(shù)的噴射口，在小噴墨量模式中驅(qū)動雙數(shù)的噴射口。重復(fù)打印循環(huán)，它包括兩次紙張的進給和一次紙張的回送以及三次在紙張的進給之間的掃描循環(huán)，其中紙張的進給量為10個噴射口的寬度，紙張的回送量為5個噴射口的寬度。用這個例子，隨著一次紙的輸送進行打印時，紙張的平均進給量為5個噴射口的寬度。
圖51是包括在向回的方向上進給紙張的操作的多路打印的另一個例子的說明性示意圖。
如圖51中所示，作為一次打印循環(huán)中，其中包括四次量值為10個噴射口寬度的紙張的進給、一次量值為15個噴射口寬度的反向進給和紙張的進給之間的總共5次的掃描。通過重復(fù)該打印循環(huán)，與上述的例子相類似，可在紙張的平均進給量為5個噴射口的寬度的情況下完成打印。
可將圖49至圖51中的例子歸納為進行2K(K為大于1的自然數(shù))次紙張進給，進給量相應(yīng)于2n個噴射口的寬度，進行一次進給量為(2K-1)的反向進給，在紙張的進給之間進行(2K-1)次掃描。通過重復(fù)這一打印循環(huán)，可完成每一個象素具有三種色調(diào)變化的打印。
在上述的多路打印中，噴墨頭的鄰接部分作為每一次掃描循環(huán)所形成的圖象的邊界可被分配在每個噴墨頭寬度的一半處(在圖50和圖51的情況下)，鄰接部分變得很難察覺，因而密度波動不被察覺。
當(dāng)設(shè)定K大于或等于2時，同一行不是通過連續(xù)的掃描循環(huán)而打印的，于是，即使打印媒體的吸墨性較差，也能獲得良好的打印質(zhì)量。
上述的多路打印用來形成大和小點子。下面參照圖52至圖56，論述大、中、小點子的多色調(diào)數(shù)據(jù)打印的情況(在720DPI×720DPI的情況下在一個象素中，大、中、小點子的四個色調(diào)變化)。
圖52是解釋第一個例子的說明性示意圖。
如上所述，通過轉(zhuǎn)換被驅(qū)動的一個加熱器或多個加熱器，在噴射口的排列順序中，在把噴射口分成三組后，編號為1的噴射口被設(shè)置在大噴墨量模式中。與此相類似，在把噴射口分成三組后，編號為2的噴射口被設(shè)置在中噴墨量模式中，編號為0的噴射口被設(shè)置在小噴墨量模式中。在第一次掃描循環(huán)中，打印是這樣進行的，即，一行大點、一行中點和一行小點按圖52所示的順序重復(fù)打印。在下一次掃描循環(huán)中，在形成有小點子的那一行中在緊接著上一次掃描的掃描循環(huán)中形成大點子。然后，在再下一次掃描循環(huán)中，在形成有中點子的那一行中在緊接著上一次掃描的掃描循環(huán)中形成小點子。這樣，由大、中、小點子中的任何一種點子或空白點子形成行上的各個象素。這樣即可表現(xiàn)出多色調(diào)。
更具體地說，在圖52所示的具有十二個噴射口的噴墨頭中，第一、第四和第十噴射口被設(shè)定用于大噴墨量模式，第二、第五、第八和第十一噴射口被設(shè)定用于中噴墨量模式，第三、第六、第九和第十二噴射口被設(shè)定用于小噴墨量模式。
在完成了第一次掃描循環(huán)中的打印之后，在與四個噴射口的寬度相對應(yīng)的范圍內(nèi)進行紙張的進給。這樣，第一噴射口所對著的這一行就是在第一次掃描循環(huán)中由第五個噴射口在其上形成中點子的那一行。然后，完成第二次掃描循環(huán)中的打印。其后，在進行四個噴射口寬度的紙張進給的情況下重復(fù)打印操作。這樣，可獲得四種色調(diào)變化的圖象，在該圖象中，每一個象素具有大點子、中點子、小點子或沒有點子。
應(yīng)當(dāng)指出的是，在上述的例子中，在第一次掃描循環(huán)中，不通過第一至第八噴射口進行油墨的噴射，在第二次掃描循環(huán)中不通過第一至第四噴射口進行油墨的噴射。
這樣，通過三次紙張的進給，可完成所有噴射口(十二個噴射口)寬度的紙張進給。在這里，由于噴射口是等間距排列，且紙張的進給量為這些噴射口的寬度，所以察覺不出密度的波動及連接線，從而獲得高質(zhì)量的打印圖象。
圖53是采用大、中、小噴墨量模式進行多路打印的第二個例子的說明性示意圖。
在這里，示出了具有九個噴射口的噴墨頭的例子。第一、第四和第七噴射口被設(shè)定用于大噴墨量模式，第二、第五和第八噴射口被設(shè)定用于中噴墨量模式，第三、第六和第九噴射口被設(shè)定用于小噴墨量模式。在第一次掃描循環(huán)中的打印之后，紙張進給一個噴射口的寬度，以完成第二次掃描循環(huán)中的打印。再然后，紙張進給一個噴射口的寬度，并完成第三次掃描循環(huán)中的打印。下一步，紙張進給七個噴射口的寬度，以重復(fù)上述的打印過程。通過上述的這一過程，可獲得每象素具有四種色調(diào)變化的圖象。
在這種方法中，當(dāng)很精確地進行一個噴射口寬度的紙張的進給時，由于在最初的打印階段不進行油墨噴射就有可能減少噴墨口的數(shù)量。這樣，圖象的成形范圍(即圖象的打印范圍)變得更大。
圖54是進行多路打印、形成大中小點子的第三個例子的說明性示意圖。在這個例子中，在具有九個噴射口的噴墨頭中，通過兩次七個噴射口寬度的紙張進給和一次五個噴射口寬度的紙張的反向進給，完成一次打印循環(huán)。
圖55是表示采用具有十二個噴射口的噴墨頭的第四個例子的說明性示意圖，在這個例子中，通過兩次十個噴射口寬度的紙張進給和一次八個噴射口寬度的紙張的反向進給，完成一次打印循環(huán)。
圖56是用于解釋能夠進行大、中、小點子的打印的多路打印的第五個例子的圖示。
在所示的例子中，所采用的噴墨頭具有64個噴射口。然而，第64個噴射口總是保持不在使用中。在這里，一次65個噴射口寬度的紙張的反向進給和兩次63個噴射口寬度的紙張的進給導(dǎo)致通過三次紙張的進給、在紙張進給量為63個噴射口寬度的情況下完成一次打印循環(huán)。通過重復(fù)上述的打印循環(huán)完成打印。
(第四實施例的第一種改型)圖57A和圖57B是從上側(cè)和從后側(cè)看的截面視圖，它們表示的是第四實施例的第一種改型的噴墨頭的結(jié)構(gòu)。
如圖57A和圖57B所示，與上述的第四實施例中的噴墨頭不同，當(dāng)在所有的噴射口中安置小加熱器時，僅在雙數(shù)的噴射口中安置大的加熱器。在這一噴墨頭的結(jié)構(gòu)中，與第四實施例不同，用具有四種色調(diào)變化的打印方法進行720DPI×720DPI的密度下的四種色調(diào)變化的打印時所采用的結(jié)構(gòu)及高密度模式的打印變得有些復(fù)雜。然而，其它的模式可基本上與第四實施例相類似地實現(xiàn)。
在所示的這種改型的情況下，與第四實施例中的噴墨頭不同，大加熱器的數(shù)量可減少一半，以減小安裝空間和簡化電極與導(dǎo)體及加熱器驅(qū)動電路的接線。
(第四實施例的第二種改型)圖58A和圖58B是與圖57A和圖57B相類似的截面圖，但它們表示的是第四實施例的第二種改型的噴墨頭的結(jié)構(gòu)。
所示的這種改型中的噴墨頭所具有的大、小加熱器是交替地安置于每一個油墨通路中的。另外，在該改型中，在裝有小加熱器的油墨通路中，噴墨口與加熱器之間的距離EH及噴射口的直徑都做得較小。
在所示的這種改型的情況下，通過改變噴射口的直徑，可使得分別通過大噴射口和小噴射口噴射的大油墨墨滴和小油墨墨滴的噴射速度恒定。其結(jié)果是，上述的對于各個點子的延時控制等等就不再需要，從而基本在象素的中央形成點子。
另外，由于小點子的噴射速度增加，所以可使得不進行油墨噴射的周期加長，以當(dāng)在一定的范圍內(nèi)引起油墨粘度增加時保持基本正常的噴射。
更進一步說，由于沒有在每一油墨通路中設(shè)置多個加熱器，所以可減少加熱器的數(shù)量和減少接線數(shù)等等。
(第四實施例的第三種改型)圖59A和圖59B是與圖58A和圖58B相類似的截面圖，但它們表示的是第四實施例的第三種改型的噴墨頭。
所示的這種改型的噴墨頭相對于上述的第二種改型具有更優(yōu)選的油墨通路寬度。更具體地說，通過對與大噴射口相應(yīng)的油墨通路提供較大的墨路截面面積，可使得加熱器的尺寸做得較大。其結(jié)果是，當(dāng)被噴射的油墨墨滴的噴射量不同時，噴射速度可保持基本恒定。
圖60A、60B、圖61和圖62示出了在上述實施例及其改型中所采用的噴墨頭的其它一些結(jié)構(gòu)。其中，圖60A和圖60B表示的是設(shè)置有大、小加熱器的側(cè)射型(side shooter type)噴墨頭。另一方面，圖61和圖62表示的是設(shè)置有與多路打印方式相應(yīng)的加熱器的噴墨頭。
應(yīng)當(dāng)了解的是，雖已對上述的例子進行了論述(在這些例子中各個顏色的噴墨頭被排列在初級掃描方向上)，但本發(fā)明的應(yīng)用并不局限于所示的結(jié)構(gòu)。例如，本發(fā)明當(dāng)然可以采用這樣一種噴墨頭結(jié)構(gòu)，即，各個顏色的噴射口在副掃描方向(即紙張的進給方向)上排成一行。
另外，對于不同稠度的油墨，本發(fā)明自然可應(yīng)用于這樣一種場合，即在這種場合中，對于不同稠度的油墨采用不同的噴墨頭。本發(fā)明還可應(yīng)用于這種場合，即，噴墨頭為整體結(jié)構(gòu)，它帶有分置的液體腔室。
更進一步說，本發(fā)明所應(yīng)用的噴墨系統(tǒng)是采用加熱器產(chǎn)生熱能，由這種熱能生成液泡，通過這種液泡的作用進行油墨噴射。但本發(fā)明的應(yīng)用并不是專門限于所示的系統(tǒng)。例如，本發(fā)明當(dāng)然可適用于具有多個壓電元件的噴墨等等。
當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于下述的這樣一種記錄頭上或記錄設(shè)備上時本發(fā)明具有特殊的效果，所說的這種記錄頭或記錄設(shè)備具有產(chǎn)生熱能的裝置，例如電熱轉(zhuǎn)換器或激光，該裝置通過熱能引起油墨變化，從而，噴射油墨。這是因為這一系統(tǒng)可獲得高密度的和高分辨率的記錄。
在美國專利No.4723129和4740796中公開了一種典型的結(jié)構(gòu)及其操作原理，最好利用這一基本原理來實現(xiàn)這樣的系統(tǒng)。雖然這一系統(tǒng)既可應(yīng)用于即答型(on-demand)噴墨記錄系統(tǒng)，又可應(yīng)用于連續(xù)型的噴墨記錄系統(tǒng)，但它特別適用于所述的即答型的設(shè)備。這是因為即簽型的設(shè)備具有電熱轉(zhuǎn)換器，每個電熱轉(zhuǎn)換器被放置在一片能保存液體(油墨)的片材上或放置在能保存液體(油墨)的液體通路中，且操作如下第一，將一個或多個驅(qū)動信號施加到電熱轉(zhuǎn)換器上，以引起與記錄信息相應(yīng)的熱能；第二，熱能導(dǎo)致驟然的溫升，這驟然的溫升超過成核沸點，以在記錄頭的加熱區(qū)上引起薄膜沸騰；第三，相應(yīng)于驅(qū)動信號，在液體(油墨)中生成液泡。通過利用這些液泡的膨脹和消失，油墨從噴墨頭的至少一個噴墨孔中排出，以形成一個或多個油墨墨滴。該驅(qū)動信號最好呈脈沖形式，這是因為通過這種形式的驅(qū)動信號可即刻且適當(dāng)?shù)貙崿F(xiàn)液泡的膨脹和消失。作為脈沖形式的驅(qū)動信號，最好是在美國專利Nos.4,463,359和4,345,262中所描述的那些。此外，最好是選用美國專利No.4,313,124中所述的那種加熱區(qū)的溫升率，以得到更好的記錄。
美國專利US 4,558,333和US 4,459,600公開了下列的記錄頭結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)被包括在本發(fā)明中這種結(jié)構(gòu)包括位于除了噴射孔的組合以外的彎曲區(qū)域中的加熱區(qū)，液體通道，以及上述專利中所公開的電熱轉(zhuǎn)換器。此外，為獲得同樣的效果，本發(fā)明可應(yīng)用于日本專利申請Laying-open Nos.123670/1984和138461/1984中所公開的那些結(jié)構(gòu)。上述的前一個日本專利申請公開的是這樣一種結(jié)構(gòu)，即，在這種結(jié)構(gòu)中，用一條對所有電熱轉(zhuǎn)換器公用的長縫作為電熱轉(zhuǎn)換器的噴射孔；上述的后一個日本專利申請公開的是這樣一種結(jié)構(gòu)，即，在這種結(jié)構(gòu)中，與所述的噴射孔相對應(yīng)形成一些用以吸收由熱能引起的壓力波的開口。這樣，無論采用何種類型的記錄頭，本發(fā)明都可獲得良好而有效的記錄。
本發(fā)明還可應(yīng)用于所謂″全線型″(full-line type)記錄頭，它的長度等于橫跨記錄媒體的最大長度。這樣的記錄頭可包括多個組合在一起的記錄頭，或由一個呈整體結(jié)構(gòu)的記錄頭構(gòu)成。
此外，本發(fā)明可應(yīng)用于各種串聯(lián)式記錄頭一種固定安裝到記錄設(shè)備的主體上的記錄頭；一種便于拆卸的芯片式記錄頭，當(dāng)這種芯片式記錄頭被裝在記錄設(shè)備的主體上時，它與該主體進行電連接，并從那兒被供以油墨；以及一種包括有墨槽的呈整體的盒式記錄頭。
更好的是增加一種用于記錄頭的恢復(fù)系統(tǒng)或一種初始輔助系統(tǒng)作為記錄設(shè)備的組成部分，這是因為它們可使本發(fā)明的效果更加可靠。作為恢復(fù)系統(tǒng)的例子，可以是用于記錄頭的蓋裝置和清掃裝置，以及一種用于記錄頭的加壓或抽吸裝置。作為初始輔助系統(tǒng)的例子，可以是利用電熱轉(zhuǎn)換器或是其它加熱元件與電熱轉(zhuǎn)換器的組合的初始加熱裝置，以及一種用以獨立于記錄時的噴射而實現(xiàn)油墨的初始噴射的裝置。這些系統(tǒng)對于可靠地進行記錄是有效的。
也可更換安裝在記錄設(shè)備上的記錄頭的數(shù)量和類型。例如，對應(yīng)于單一顏色的油墨可只使用一個記錄頭，對應(yīng)于多種不同顏色或濃度的油墨可使用多個記錄頭。換句話說，本發(fā)明可有效地應(yīng)用于一種具有單色模式、多色模式和全色模式之一的設(shè)備上。在這里，單色模式通過只使用一種主要顏色(例如黑色)來實現(xiàn)記錄。多色模式通過使用不同顏色的油墨而實現(xiàn)記錄。全色模式通過顏色的混合而實現(xiàn)記錄。
更進一步說，雖然上述的實施例使用的是液體油墨，但也可使用那些當(dāng)施加記錄信號時為液體的油墨，例如，可采用那些在低于室溫的溫度下為固體而在室溫下被軟化或被液化的油墨。這是因為在噴墨系統(tǒng)中，通常將油墨溫度調(diào)節(jié)在30℃～70℃，這樣可將油墨的粘度保持在這樣一個值上，即，該值使油墨能可靠地噴射。
此外，本發(fā)明可應(yīng)用于這樣的設(shè)備上，即，在這種設(shè)備上，借助于如下所述的熱能，油墨恰在噴射之前被液化，從而使油墨呈液態(tài)從噴孔中排出，然后在碰到記錄媒體時開始固化，從而防止油墨揮發(fā)利用熱能使油墨從固態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)，所利用的熱能否則就會引起溫升；或者是利用響應(yīng)記錄信號而生成的熱能使得那種在置于空氣中時會干燥的油墨被液化。在這樣的情況下，油墨可基本呈液態(tài)或固態(tài)保持在多孔件上的凹槽或通孔內(nèi)，這樣油墨面向如日本專利申請Laying-open Nos.56847/1979或71260/1985中所公開的那些電熱轉(zhuǎn)換器。當(dāng)本發(fā)明利用薄膜沸騰現(xiàn)象排出油墨時，本發(fā)明最為有效。
更進一步說，本發(fā)明的噴墨記錄設(shè)備不僅可作為信息處理裝置(例如計算機)的圖象輸出終端，而且可作為包括閱讀器的復(fù)印機的輸出裝置，以及作為具有傳輸功能和接收功能的傳真設(shè)備的輸出裝置。
已對本發(fā)明的各種實施例進行了詳細(xì)的說明，從上述的論述中可清楚地看出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可在不脫離本發(fā)明的前提下在較寬的范圍內(nèi)作出各種變化和改型，因此，下述的權(quán)利要求將覆蓋所有落入本發(fā)明的精神范圍內(nèi)的這些變化和改型。
權(quán)利要求
1.一種噴墨設(shè)備，它采用一種具有與一個噴射口相對應(yīng)的多個加熱器的噴墨頭，并通過從所說的噴墨頭向打印媒體噴射油墨而實現(xiàn)打印，該噴墨設(shè)備包括用于向多個加熱器施加相應(yīng)的脈沖的驅(qū)動裝置、以使油墨起泡、從而通過所說的一個噴射口噴射油墨，所說的驅(qū)動裝置能夠根據(jù)與所說的噴墨頭的油墨溫度有關(guān)的信息使所說的多個加熱器中的各個加熱器上的油墨起泡時間相互錯位。
2.如權(quán)利要求1所述的噴墨設(shè)備，其特征在于，所說的多個加熱器是相對于一個噴射口處于相同的位置上的加熱器，這些加熱器的尺寸和加熱特性彼此相同。
3.如權(quán)利要求1所述的噴墨設(shè)備，其特征在于，所說的多個加熱器是相對于一個噴射口處于不同的位置上的加熱器，這些加熱器的尺寸和加熱特性彼此不同。
4.一種噴墨設(shè)備中的噴墨量控制方法，所說的噴墨設(shè)備所擁有的噴墨區(qū)中具有與一個噴射口相對應(yīng)的多個加熱器，該噴墨設(shè)備從所說的噴墨區(qū)向打印媒體噴射油墨，所說的方法包括以下步驟在對多個加熱器分別施加脈沖以引起油墨起泡從而通過噴墨口噴射油墨時，通過使多個加熱器中的各個加熱器上的油墨起泡時間相互錯位而調(diào)節(jié)噴墨量。
5.一種噴墨設(shè)備中使噴墨量穩(wěn)定的方法，所說的噴墨設(shè)備所擁有的噴墨區(qū)中具有與一個噴射口相對應(yīng)的多個加熱器，該噴墨設(shè)備從所說的噴墨區(qū)向打印媒體噴射油墨，所說的方法包括以下步驟在對多個加熱器分別施加脈沖以引起油墨起泡從而通過噴墨口噴射油墨時，通過使多個加熱器中的各個加熱器上的油墨起泡時間相互錯位以便調(diào)節(jié)噴墨量而使噴墨量穩(wěn)定。
6.一種噴墨設(shè)備，它采用一種具有與一個噴射口相對應(yīng)的多個加熱器的噴墨頭，并從所說的噴墨頭向打印媒體噴射油墨，該噴墨設(shè)備包括噴墨頭驅(qū)動裝置，它施加一個預(yù)脈沖和一個緊隨預(yù)脈沖之后的脈沖，預(yù)脈沖不引起油墨噴射，隨后的脈沖產(chǎn)生液泡用以噴射油墨；噴墨量模式的設(shè)定裝置，它通過在所說的多個加熱器中選擇被施以隨后脈沖的那個加熱器而設(shè)定一種噴墨量模式；預(yù)脈沖控制裝置，它根據(jù)與所說的噴墨頭的油墨溫度有關(guān)的信息而在由所說的噴墨量模式設(shè)定裝置所設(shè)定的各自的噴墨量模式中通過所說的噴墨頭的驅(qū)動裝置來控制所施加的預(yù)脈沖。
7.一種噴墨設(shè)備，它采用一種配置有與一個噴射口相對應(yīng)的第一和第二加熱器的噴墨頭，并通過驅(qū)動相結(jié)合的第一和第二加熱器而產(chǎn)生液泡來噴射所選擇的多種噴墨量模式當(dāng)中的一種模式中的油墨墨滴，該噴墨設(shè)備包括用于在以主加熱脈沖進行驅(qū)動之前以預(yù)熱脈沖驅(qū)動所說的第一和第二加熱器的驅(qū)動裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的噴墨設(shè)備，其特征在于，所說的驅(qū)動裝置具有一種通過驅(qū)動所說的第一加熱器而建立的噴墨量模式、一種通過驅(qū)動所說的第二加熱器而建立的噴墨量模式、以及一種通過驅(qū)動兩個所說的第一和第二加熱器而建立的噴墨量模式。
9.如權(quán)利要求8所述的噴墨設(shè)備，其特征在于，所說的驅(qū)動裝置至少根據(jù)噴墨頭的溫度信息和/或噴墨頭的溫度計算值而對預(yù)熱脈沖進行控制。
10.如權(quán)利要求8所述的噴墨設(shè)備，其特征在于，所說的驅(qū)動裝置根據(jù)噴墨量模式改變對由預(yù)熱脈沖驅(qū)動的加熱器和/或預(yù)熱控制模式的設(shè)定。
11.如權(quán)利要求10所述的噴墨設(shè)備，其特征在于，所說的驅(qū)動裝置通過驅(qū)動主加熱的加熱器而至少完成預(yù)加熱。
12.如權(quán)利要求10所述的噴墨設(shè)備，其特征在于，所說的驅(qū)動裝置進行預(yù)加熱時所用的那個加熱器不是進行主加熱時所驅(qū)動的那個加熱器。
13.如權(quán)利要求9所述的噴墨設(shè)備，其特征在于，由所說的驅(qū)動裝置進行的對預(yù)熱脈沖的控制是改變預(yù)熱脈沖的脈沖寬度。
14.如權(quán)利要求9所述的噴墨設(shè)備，其特征在于，由所說的驅(qū)動裝置進行的對預(yù)熱脈沖的控制是改變所說的預(yù)熱脈沖與主加熱脈沖之間的時間間隔。
15.如權(quán)利要求9所述的噴墨設(shè)備，其特征在于，所說的驅(qū)動裝置根據(jù)噴墨量模式改變預(yù)加熱的控制模式。
16.如權(quán)利要求15所述的噴墨設(shè)備，其特征在于，所說的驅(qū)動裝置根據(jù)噴墨頭的頭溫度信息來轉(zhuǎn)換由預(yù)熱脈沖驅(qū)動的加熱器。
17.如權(quán)利要求9所述的噴墨設(shè)備，其特征在于，所說的驅(qū)動裝置分別用預(yù)熱脈沖和主加熱脈沖驅(qū)動不同的加熱器。
18.一種噴墨設(shè)備，它采用一種配置有與一個噴射口相對應(yīng)的多個彼此不同的加熱器的噴墨頭，并通過驅(qū)動多個相結(jié)合的加熱器以產(chǎn)生液泡而噴射具有多種彼此不同的噴射量的油墨墨滴，該噴墨設(shè)備包括一種用于與所說的多個加熱器的各種結(jié)合相對應(yīng)地驅(qū)動相結(jié)合的加熱器所使用的圖表。
19.如權(quán)利要求18所述的噴墨設(shè)備，其特征在于，所說的圖表包括一種用于驅(qū)動所說的多個加熱器中的兩個或兩個以上的加熱器的圖表。
20.如權(quán)利要求19所述的噴墨設(shè)備，其特征在于，所說的圖表根據(jù)所說的噴墨頭的溫度信息而被轉(zhuǎn)換。
21.一種進行打印的噴墨設(shè)備，它采用一種具有多個噴射口的噴墨頭，所說的這些噴射口可以在每一次掃描循環(huán)中或在與所有的掃描循環(huán)中順次地在多種尺寸的油墨墨滴當(dāng)中噴射出不同尺寸的油墨墨滴，該噴墨設(shè)備包括驅(qū)動所述射墨頭的裝置，它相對于所述的打印媒體相對地移動所述的噴墨頭，從而噴射多種不同尺寸的油墨墨滴，以形成若干個不同尺寸的墨點，這些墨點的尺寸安排成互補的。
22.如權(quán)利要求21所述的噴墨設(shè)備，其特征在于，所說的多種尺寸的油墨墨滴是通過組合所說的噴墨頭中的多個加熱器而形成的。
23.如權(quán)利要求21所述的噴墨設(shè)備，其特征在于，所說的多個加熱器的組合根據(jù)所使用的打印媒體的種類的不同而不同。
24.一種進行打印的噴墨設(shè)備，它采用一種具有多個噴射口的噴墨頭，所說的這些噴射口可以在每一次掃描循環(huán)中或在每所有的掃描循環(huán)中順次地在多種尺寸的油墨墨滴當(dāng)是噴射出不同尺寸的油墨墨滴，其中，根據(jù)油墨墨滴的尺寸，噴射時間是不同的。
25.一種具有噴墨頭的噴墨設(shè)備，其中的噴墨頭能夠噴射彼此不同的兩種尺寸的油墨墨滴，并能夠往復(fù)打印，該噴墨設(shè)備包括實現(xiàn)第一種模式的裝置，它以大的油墨墨滴在正反打印方向之一上進行打?。粚崿F(xiàn)第二種模式的裝置，它以小的油墨墨滴在另外的正反打印方向上進行打??；用于轉(zhuǎn)換所說的第一和第二模式的轉(zhuǎn)換裝置。
26.一種具有噴墨頭的噴墨設(shè)備，其中的噴墨頭能夠噴射彼此不同的兩種尺寸的油墨墨滴，該噴墨設(shè)備包括用于根據(jù)油墨墨滴的尺寸或根據(jù)被驅(qū)動的加熱器的組合情況而改變墨滴的噴射時間的裝置。
27.一種使用噴墨頭的噴墨設(shè)備，噴墨頭中安置有多個成排形式的噴射口，該噴墨設(shè)備用成排噴射口中的1/N的噴射口組(N≥2)進行密度為1/N的打印，該噴墨設(shè)備包括用于根據(jù)密度來實現(xiàn)噴射模式的打印執(zhí)行裝置。
28.一種噴墨設(shè)備，它所采用的噴射區(qū)具有與一個噴射口相對應(yīng)的多個加熱器，該噴墨設(shè)備把噴射區(qū)中的油墨噴射到打印媒體上，該噴墨設(shè)備包括用改變被驅(qū)動的加熱器的組合和/或改變施加到被驅(qū)動的加熱器上的驅(qū)動能量來驅(qū)動多個加熱器的驅(qū)動裝置。
全文摘要
在一種采用具有與一個噴墨口相對應(yīng)的多個加熱器的噴墨頭的噴墨設(shè)備中，以由多個加熱器當(dāng)中所使用的加熱器設(shè)定的每一種噴墨量模式進行適當(dāng)?shù)念A(yù)噴射。根據(jù)所設(shè)定的打印模式(步驟S9)，以大、中、小噴墨量模式中的一種模式進行打印(步驟S10、S12、S14)。例如，在由小噴墨量模式進行預(yù)定量的打印(步驟S10)之后，以中噴墨量模式進行在打印期間的預(yù)噴射，所說的中噴墨量模式的噴墨量大于小噴墨量模式中的噴墨量。由此，可將打印期間的內(nèi)部預(yù)噴射設(shè)定得長些，以防止由于預(yù)打印操作而造成的生產(chǎn)量降低。
文檔編號B41J2/05GK1530228SQ03106628
公開日2004年9月22日 申請日期1995年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月29日
發(fā)明者小板橋規(guī)文, 森山次郎, 名越重泰, 田鹿博司, 后藤史博, 加藤真夫, 博, 司, 夫, 泰, 郎 申請人:佳能株式會社