專利名稱：校正打印頭的方法和裝置，校正的打印頭及其打印裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于校正打印頭的方法和裝置，由該裝置所校正的打印頭，及應(yīng)用該打印頭的打印裝置。本發(fā)明特別涉及例如校正裝有對應(yīng)于記錄介質(zhì)打印寬度的多個打印元件的整行打印頭的方法和裝置，由這一裝置所校正的打印頭，及應(yīng)用這一打印頭的打印裝置。
打印機或者復(fù)印機或傳真機的打印部分要適于在諸如紙張，薄塑料片或織物上基于圖象信息打印包括點模式的圖象。
在這些打印裝置中，因其價格低廉而成為注意焦點的是那些裝有依賴于噴墨方法，熱敏轉(zhuǎn)換方法或LED方法等等的打印頭的裝置，其中在一個基座上排布了對應(yīng)于點的多個打印元件。
在這些打印元件對應(yīng)于一定打印寬度排布的打印頭中，打印元件可通過類似于半導(dǎo)體制造工藝的工藝形成。因而，現(xiàn)在正在發(fā)生從打印頭和驅(qū)動集成電路彼此分開的裝設(shè)的配置向驅(qū)動集成電路在結(jié)構(gòu)上集成在打印元件所排布的同一基座上的集成組裝結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移。
結(jié)果，驅(qū)動打印頭所涉及的復(fù)雜電路可以避免，并且可降低打印裝置的尺寸和成本。
在這些類型的打印方法中，噴墨打印方法是特別有利的。
具體而言，根據(jù)這種方法，形成熱能作用于墨水，通過使用泡沫所產(chǎn)生的壓力而噴射墨水。這種方法的有利之處在于對打印信號的響應(yīng)良好并易于將導(dǎo)管以高濃度緊密組合在一起。同其它方法相比，對于這種方法有較大的期望。
當(dāng)打印頭應(yīng)用半導(dǎo)體制造工藝制造，并特別是當(dāng)要使外其對應(yīng)于打印寬度的多個打印元件排布在整個基座區(qū)域時，毫無缺陷地制造所有這些打印元件是困難的。結(jié)果，用于制造打印頭的工藝的生產(chǎn)量是低下的，與此相伴的是較高的成本。有時由于所涉及的成本而使得這種打印頭不能投入實際使用。
于是，獲得整行打印頭的方法在日本專利申請公開(KOKAI)Nos.55-132253，2-2009，4-229278，4-232749和5-24192的說明書中以及在USP No.5,016,023的說明書中已經(jīng)透露。根據(jù)這些方法，每一具有一比較小數(shù)目的導(dǎo)管的打印元件陣列，例如32，48，64或128個打印元件，的高產(chǎn)量的打印頭以同打印元件陣列的濃度相一致的高精度置于一單一基座之上(或之上/之下)，從而提供一個其長度對應(yīng)于必須的打印寬度的整行打印頭。
基于這種技術(shù)近來通過在基座(或稱為“打印單元”)上排布比較少數(shù)目(例如64或128)的導(dǎo)管的打印元件，并且在一個基板上在對應(yīng)于必要的打印寬度的長度上以高精度的方式焊接這些打印單元成一列已能夠簡單地制造整行打印頭。
雖然制造整行打印頭已變得這樣容易，對于通過上述制造方法所制造的打印頭仍然有一定的與性能相關(guān)的問題。例如，諸如濃度不均勻性等打印質(zhì)量的降低不能避免。原因是在一行這種打印單元中從一個打印單元(基座)到另一個打印單元的性能的變化，在排列的打印單元之間相鄰的打印元件的性能以及在打印時每一驅(qū)動塊中保留的熱的變化。
特別地，在噴墨打印頭的情形下，不僅排列的打印單元之間相鄰打印元件的變化，而且由于打印單元之間的間隙使得墨水的流動性降低都造成打印頭制造工藝的最后階段中較低的生產(chǎn)量。因此，這種技術(shù)的狀態(tài)是盡管這些打印頭表現(xiàn)出高度滿意的性能這一事實，但在市場上這種打印頭仍不易大量獲得。
正如日本專利申請No.6-34558(美國專利申請No.08/397,352)中所透露的，作為校正打印頭中的濃度不均勻性的手段，有一種通過測量點直徑校正打印頭濃度的不均勻性以及基于測量的結(jié)果校正不均勻性的方法。然而，仍然需要改進被所打印點的可再現(xiàn)性。例如，當(dāng)進行了一行的打印時，所打印的點的特性在下一行，在下幾十行或者在下幾百行漸漸發(fā)生了變化。(這稱為從點的到點的“波動”)。由于包含這一波動的特定的現(xiàn)象(點直徑)被用作為有關(guān)濃度不均勻的信息，因而以單一的校正不能得到滿意的結(jié)果。為了獲得所需的圖象質(zhì)量，需要獲得來自幾種測量的被打印的點的數(shù)據(jù)。在根據(jù)校正數(shù)據(jù)電能轉(zhuǎn)換為熱能的情形下，向呈現(xiàn)低濃度的打印元件施加比普通大的能量。于是，就打印頭的耐久性而言很希望進一步改進可靠性。
此外，還有另外的普通方法，諸如應(yīng)用OD值預(yù)測方法，或(從打印頭制造工藝中所獲得的點直徑數(shù)據(jù)的波動預(yù)測濃度的不均勻性并使用它作為校正數(shù)據(jù)。然而根據(jù)這些方法，并不一定總是存在打印頭性能和校正數(shù)據(jù)之間的良好相關(guān)性。于是并不總能保證精確的濃度校正。
于是，本發(fā)明的一個目的是提供一種裝置用于無需對于打印頭的重負荷即可確保進行關(guān)于打印頭打印特性濃度不均勻性校正，并用于低成本和高生產(chǎn)量生產(chǎn)打印頭。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，上述目的是通過提供一種用于校正具有多個打印元件和用于存儲數(shù)據(jù)的存儲器件的打印頭的打印特性的裝置而獲得的，包括第一打印器件用于向該打印頭施加n個信號并在一紀錄介質(zhì)上使用該打印頭試驗性地打印出一個第一打印模式n次；選擇器件用于基于被打印的第一打印模式，以預(yù)定數(shù)目的打印元件為單元選擇n個信號之一，使得被打印的圖象濃度等于或接近基準濃度；以及傳輸器件用于向打印頭的存儲器件傳輸由選擇器件所選擇的作為校正數(shù)據(jù)的信號特性。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于無需對于打印頭的重負荷即可確保進行關(guān)于打印頭打印特性的濃度不均勻性校正，并用于低成本和高生產(chǎn)量生產(chǎn)打印頭的方法。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，上述目的是通過提供一種用于校正具有多個打印元件和用于存儲數(shù)據(jù)的存儲器的打印頭的打印特性的方法而獲得的，包括第一打印步驟是向該打印頭施加n個信號并在一紀錄介質(zhì)上使用該打印頭試驗性地打印出一個第一打印模式n次；選擇步驟是基于被打印的第一打印模式，以預(yù)定數(shù)目的打印元件為單元選擇n個信號之一，使得被打印的圖象濃度等于或接近基準濃度，以及傳輸步驟是向打印頭的存儲器傳輸在打印步驟所所選擇的作為校正數(shù)據(jù)的信號特性。
本發(fā)明的又一目的是以低成本和高生產(chǎn)量提供一種用能夠無需對于打印頭的重負荷即可確保校正打印濃度不均勻性的打印頭。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，上述目的是通過提供由上述裝置所校正的一個打印頭而達到的。
本發(fā)明的另一目的是提供應(yīng)用上述打印頭的一種打印裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，上述目的是通過提供應(yīng)用上述打印頭的一種打印裝置而達到的，包括用于接收來自打印頭的校正數(shù)據(jù)的接收裝置；基于校正數(shù)據(jù)產(chǎn)生用于控制包含在打印頭中的驅(qū)動器操作的控制信號的產(chǎn)生器，該驅(qū)動器用于驅(qū)動多個打印元件使得多個打印元件形成均勻的象素；以及用于向打印頭傳輸控制信號的傳輸器件。
根據(jù)本發(fā)明所提供的上述裝置，該裝置向包含多個打印元件和能夠存儲信息的存儲器的打印頭施加n個信號，試驗性地打印出一個第一打印模式n次，基于被打印的第一打印模式的濃度分布，以預(yù)定數(shù)目的打印元件為單元選擇n個信號之一，使得被打印的圖象濃度等于或接近基準濃度，以及向打印頭的存儲器傳輸所選擇的作為校正數(shù)據(jù)的信號特性。
根據(jù)使用由上述本發(fā)明所提供的以上裝置所校正的打印頭的打印裝置，該打印裝置接收存儲在打印頭存儲器中的校正數(shù)據(jù)，基于校正數(shù)據(jù)產(chǎn)生控制信號控制裝有打印頭的驅(qū)動器的操作，使得打印頭的多個打印元件的每一個可形成均勻的象素，以及向打印頭傳輸控制信號。
本發(fā)明特別優(yōu)越是由于打印頭的打印特性可易于校正而使得諸如濃度均勻性等打印質(zhì)量不會變壞。其結(jié)果是可以低成和高生產(chǎn)量生產(chǎn)打印頭。
特別，在打印是諸如在色濾器的記錄介質(zhì)上進行并且打印結(jié)果由某些裝置讀出的情形下，需要考慮每一打印元件的濃度不均性。于是本發(fā)明由于可對于每一打印元件進行濃度校正而成為很有優(yōu)勢的。
而且，應(yīng)用上述的被校正的打印頭的打印裝置可對于每一象素進行沒有濃度不均性的高質(zhì)量打印。
從與附圖結(jié)合的以下的說明，本發(fā)明的其它特點和優(yōu)點將是明顯的，各個圖示之中相同的標號表示相同的或類似的部件。
結(jié)合到并構(gòu)成說明書的一部分的附圖與說明書一同說明了本發(fā)明的實施例，其作用是解釋本發(fā)明的原理。


圖1是本發(fā)明的典型實施例的整行噴墨打印機的總體視圖；圖2是表示用于執(zhí)行噴墨打印機中的打印控制的控制配置的框圖；圖3是表示根據(jù)本實施例打印頭校正裝置的結(jié)構(gòu)的框圖；圖4是表示打印頭校正裝置的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖5是表示打印頭校正裝置操作的流程圖；圖6是表示用于本實施例中校正濃度的測試模式的圖示；圖7是表示每一打印單元上打印基準模式雙脈沖寬度的圖示；圖8是表示根據(jù)預(yù)熱脈沖寬度的變化從各種打印測試模式所得到的每一打印單元上的OD值的圖示；圖9是從基準模式打印結(jié)果所得到的OD值的頻率曲線；圖10是說明根據(jù)本發(fā)明的打印頭結(jié)構(gòu)的分解透視圖；圖11是表示并列排布的加熱器板的詳視圖；圖12A，12B，12C和12D表示槽件的形狀；圖13是表示固定狀態(tài)中的槽件和加熱器板的視圖；圖14是表示用于打印頭的加熱器板上的裝設(shè)的驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)的一例的圖示；圖15是表示由多個加熱器板的陣列所構(gòu)成的多噴嘴打印頭的框圖；圖16是表示用于驅(qū)動打印元件的驅(qū)動電流波形的控制的一例的圖示；圖17是表示OD值與預(yù)熱脈沖之間的關(guān)系的圖示；圖18是表示用于驅(qū)動本實施例的打印元件的驅(qū)動電流波形的圖示；以及；圖19是表示OD值和間隔時間之間的關(guān)系的圖示。
現(xiàn)在根據(jù)附圖詳述本發(fā)明的較佳實施例。
圖1是一外觀透視圖，表示作為本發(fā)明的一個典型實施例的噴墨打印機IJRA的主要部分。如圖1所示，該打印機具有一個沿記錄紙(連續(xù)紙頁)P的全寬范圍設(shè)置的打印頭(全長多打印頭)IJH。打印頭IJH在紀錄紙P的全寬伸展范圍上噴墨。墨水在規(guī)定的定時從打印頭的噴嘴IT噴向紀錄紙P。
本實施例中，可折疊的紀錄紙P的連續(xù)紙頁在圖中VS方向通過驅(qū)動傳送馬達在下述控制電路的控制之下傳送。一圖象在紀錄紙上打印。圖1中的打印機還包括進紙輥5018和出紙輥5019。出紙輥5019與進紙輥5018配合操作保持紀錄紙P的連續(xù)紙頁在打印位置，并與由驅(qū)動馬達(未示出)驅(qū)動的進紙輥5018協(xié)同操作在箭頭VS的方向給進紀錄紙P。
圖2是一框圖表示該噴墨打印機的控制電路結(jié)構(gòu)。圖2中示出一個用于從諸如主計算機外部裝置輸入打印信號的接口1700，一個MPU1701，一個用于存儲由MPU1701所執(zhí)行的控制程序(必須包含字體根)的ROM1702，一個用于暫存各種數(shù)據(jù)(上述提供給打印頭的打印信號和打印數(shù)據(jù))的DRAM1703，及用于控制向打印頭IJH提供打印數(shù)據(jù)的門陣列(G.A.)1704。門陣列1704還控制數(shù)據(jù)在接口1700，MPU1701及RAM1703之間的轉(zhuǎn)移。還示出用于傳送紀錄紙(本實施例中是連續(xù)紙頁)的傳送馬達1708，用于驅(qū)動打印頭的頭驅(qū)動器1705，及用于驅(qū)動傳送馬達1708的馬達驅(qū)動器1706。
至于上述控制電路的一般操作，打印信號進入接口1700，然后打印信號在門陣列1704與MPU1701之間被轉(zhuǎn)換為用于打印的打印數(shù)據(jù)。根據(jù)被送往頭驅(qū)動器1705的打印數(shù)據(jù)，馬達驅(qū)動器1706被驅(qū)動進入操作并且打印頭IJH被驅(qū)動。結(jié)果是進行打印操作。
數(shù)碼1711表示用于監(jiān)測每一板的傳感器(例如圖14中所示的加熱電阻器傳感器314和溫度傳感器315)及用于從存儲校正數(shù)據(jù)的存儲器13(稍后將述)傳輸校正數(shù)據(jù)的一信號線，該校正數(shù)據(jù)對于打印頭IJH內(nèi)所提供每一板(加熱器板1000，稍后將述)中的變化進行校正。數(shù)碼1712表示用于傳送預(yù)熱脈沖，鎖存信號及加熱脈沖的一信號線?；趤碜源蛴☆^IJH中的存儲器13的校正數(shù)據(jù)，MPU1701通過信號線1712發(fā)送給打印頭IJH一控制信號，其方式使得板子能夠形成均勻的象素。
圖3是一框圖表示本實施例的打印頭校正裝置的結(jié)構(gòu)。一個I/O接口2使得CPU1與該裝置的各種控制器連接。一圖象處理器3使用CCD相機4讀取置于進紙/步進器5上的記錄介質(zhì)上的打印點模式并轉(zhuǎn)換該點模式的點直徑和濃度不均性為象素數(shù)值。當(dāng)對應(yīng)于打印頭IJH所有打印元件的點數(shù)據(jù)從圖象處理3器送往CPU1時，后者對于該點數(shù)據(jù)進行操作，向驅(qū)動信號控制器7發(fā)送與用于驅(qū)動打印頭IJH一致的濃度校正數(shù)據(jù)，并引起存儲器控制器8生成濃度校正信號。
圖象數(shù)據(jù)控制器6輸出一要記錄到打印頭IJH的點模式。不僅在普通打印時而且當(dāng)濃度校正數(shù)據(jù)已經(jīng)被確定時控制器6傳輸一濃度校正驅(qū)動信號同時發(fā)送一同步信號到驅(qū)動信號控制器7。CPU1管理控制打印頭IJH的驅(qū)動電壓的頭電壓控制器9并管理用于控制進紙行程操作的行程/進紙控制器11，從而設(shè)定適當(dāng)?shù)尿?qū)動電壓并控制行程運動和進紙。而且，頭數(shù)據(jù)檢測器10是一重要部件，該部件為了濃度校正的目的反饋打印頭IJH中每一板(打印單元)1000(見圖10)的特性。
例如在由其上配置了64個或者128個打印元件的多個板1000的一列所組成的打印頭IJH中，并不知道板1000是從硅片等的哪一部分切割的。于是，就會有一個板的特性不同于另一板的特性的情形。
這種情形下，在每一板1000中提供了其表面電阻率(Ω/□)等同于該打印元件表面電阻率的級別檢測電阻器元件RH，以便所有的打印頭可以均勻的濃度進行打印。也有這種情形即對于每一板1000裝設(shè)能夠監(jiān)測溫度變化的半導(dǎo)體元件。頭數(shù)據(jù)檢測器10監(jiān)測這些元件。當(dāng)頭數(shù)據(jù)檢測器10向CPU1發(fā)送通過監(jiān)測這些元件所得的數(shù)據(jù)時，后者產(chǎn)生用于校正驅(qū)動每一個板1000的數(shù)據(jù)的校正數(shù)據(jù)，這樣打印頭中的每一個板1000可以均勻的濃度打印。這里所說的級別是通過對于每一板1000的特性的量化所得到的參數(shù)。該參數(shù)由表面電阻率(Ω/□)的一個函數(shù)表示。
當(dāng)上述校正數(shù)據(jù)在打印頭校正裝置的每一個控制器中反應(yīng)出時，由打印頭IJH的打印操作是在這些條件下被執(zhí)行的。在校正裝置中，打印的結(jié)果重新經(jīng)過CCD相機4和圖象處理器3的圖象處理，并且在滿足了打印頭預(yù)定要求的階段存儲器控制器8將最后的校正數(shù)據(jù)寫入存儲器13(一非易失存儲器，諸如EEPROM)。
圖4是表示打印頭校正裝置的結(jié)構(gòu)的外部透視圖，圖5是表示該裝置的操作的流程圖?，F(xiàn)在將參照圖4和圖5對操作進行說明。本實施例中，要說明的是以下兩個校正處理過程(1)校正是以四點為單位通過產(chǎn)生每四點的濃度不均性數(shù)據(jù)而進行的情形；以及(2)校正是以一點為單位通過產(chǎn)生每一點的濃度不均性數(shù)據(jù)而進行的情形。
當(dāng)打印頭IJH插入保護板50時，CPU1操作保護板50并把打印頭IJH固定在保護板50上使得打印頭IJH可以正常位置進行打印。同時，與打印頭IJH進行電接觸，并且一個供墨裝置52連接到打印頭IJH(步驟S2)。然后，為了測量打印頭IJH的級別，監(jiān)測基片1000的表面電阻率(Ω/□)(步驟S4)。
在整行打印頭單元的情形，監(jiān)測每一塊(在塊是由多個板的陣列所組成的情形則是每一板)的表面電阻率(Ω/□)。分別對于每一板決定驅(qū)動功率并打印一個測試模式(步驟S6)。作為用于打印測試模式的預(yù)處理，要進行初步的噴射(老化)直到打印頭IJH的操作穩(wěn)定化而能夠由該打印頭進行穩(wěn)定的打印為止。老化是在并置在頭恢復(fù)處理器54上的老化盤上進行的，并且進行恢復(fù)處理(墨水的抽吸，噴嘴表面的清理等等)使得測試模式可被正常打印。當(dāng)這樣打印測試模式時，打印的結(jié)果被移動到CCD相機4以及圖象處理器3的位置，在此該打印結(jié)果經(jīng)過由這些部件進行的圖象處理并與用于打印評價的參數(shù)進行比較。處理是在考慮下述條款與打印元件濃度不均性相關(guān)而執(zhí)行的。濃度不均性是一個可改進的參數(shù)。
圖象的濃度不均性是由打印元件所進行的打印中相對濃度對比度的差異所產(chǎn)生的。對比度較小，則肉眼可見的濃度不均性較小。當(dāng)產(chǎn)生高濃度打印的打印元件在空間中某種程度被集中靠近在一起時，就會顯出出現(xiàn)濃度不均性。
當(dāng)從濃度不均性的觀點將視覺辨別力的極限化為一種公式的形式時，則從經(jīng)驗獲得以下的關(guān)系式ΔOD＝0.02×ΔVd(其中Vd是噴墨量)這一方程式說明，噴墨量1～4pl(微微升)的差異結(jié)果會產(chǎn)生OD數(shù)值方面的0.02～0.08的變化。在實際圖象中，濃度不均性是由于引起變化的打印點的集中所造成的。如果在彼此相鄰的打印元件之間出現(xiàn)4pl量級的噴墨量差，則在這些打印元件之間會產(chǎn)生相當(dāng)大的對比度差。然而，打印濃度為300～600dpi的量級的情形下，對于人眼是不能比較出點單元中相鄰點之間的濃度不均性的。
當(dāng)考慮人眼對于圖象中的濃度不均性的辨別極限時，接近人眼辨別力的濃度不均性數(shù)據(jù)的生成可通過(1)在幾個點(根據(jù)打印的濃度，兩個到八個點)的單元中進行濃度不均性校正；以及(2)增加圖象處理的事件數(shù)目(每個被打印點事件或者打印點組中的事件的數(shù)目)(16～1024個點)。
現(xiàn)在詳述生成這種濃度不均性數(shù)據(jù)的過程。
圖6表示由Y CCD相機等讀出的圖象模式的一例。在圖6中，形成了一個具有50％負荷的點模式，并且32點×32點的一個點模式位于CCD相機的屏幕區(qū)域上。圖6中，A和B各為4×32點的區(qū)域。本實施例中，每個為一事件。而且，圖6中的C和D是作為用于圖象識別32×32點的點模式的記號而分布的。
設(shè)n表示第一個讀出點。構(gòu)成一個事件的區(qū)域A是由Y方向(記錄介質(zhì)傳送方向)的32位從X方向(打印元件的列方向)的n到n＋3的集合所組成的。在一個圖象存儲器(未示出)中產(chǎn)生八個類似的區(qū)域，并在每一區(qū)域中根據(jù)區(qū)域中“黑”或“白”象素的數(shù)目或者預(yù)定的閾值進行二進制的處理。應(yīng)當(dāng)注意，試驗中所得的最優(yōu)值用作為閾值。作為這一二進制處理的結(jié)果，得到對于X方向每四個點的濃度不均性。
進而，在每一區(qū)域中采用絕對濃度(黑象素的總數(shù))作為濃度不均性也是有效的。
而且，具有對應(yīng)于打印元件每個噴嘴多于100個點的區(qū)域的圖象可被讀入并由一圖象掃描器處理，其中點模式如圖6中所示具有50％的負荷，并且處理結(jié)果可被用作濃度不均性數(shù)據(jù)。
由于以這一方法獲得了每噴嘴多于100個點(100個打印操作)的一個事件數(shù)，與Y方向相關(guān)的點直徑微小的波動被平均。當(dāng)濃度不均性由人眼分辨時，Y方向的波動是不很明顯的。然而，當(dāng)事件數(shù)目小時，濃度不均性不變?yōu)榭杀蝗搜劭梢暤刈R別的濃度不均性，并且作為濃度不均性數(shù)據(jù)是不適當(dāng)?shù)?。其原因在于，該?shù)據(jù)并不變?yōu)榭杀蝗搜垡曈X分辨程度的意義上的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。如果點單元中的濃度不均性在X方向獲得，可收集數(shù)據(jù)的幾個點并采用為濃度不均性數(shù)據(jù)。在這種情形下，可采用可在外部設(shè)定點單元數(shù)目的結(jié)構(gòu)。為了生成以四點為單元的校正數(shù)據(jù)，如上所述，可對于X方向中的四點單元的濃度不均性數(shù)據(jù)求平均。
這樣所得的濃度不均性數(shù)據(jù)沒有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)并可在短時間周期中即可在打印頭制造裝置中也可在一打印機中處理。
關(guān)于如上述所得的每四個點的濃度不均性數(shù)據(jù)，可對于打印的每四個噴嘴提供同樣的數(shù)據(jù)。
當(dāng)這樣獲得了濃度不均性數(shù)據(jù)時，是基于這一數(shù)據(jù)決定將如何校正每一元件的。例如，在打印頭的每一打印元件的驅(qū)動功率由脈沖寬度決定的情形下，選擇施加于用于驅(qū)動打印頭的集成電路的驅(qū)動脈沖寬度數(shù)據(jù)。如稍后所述，在驅(qū)動集成電路脈沖寬度控制電路從幾個脈沖寬度中進行選擇的情形下，決定所選的脈沖寬度的MAX，MIN，并且這些值之間的脈沖寬度基于允許解設(shè)定。脈沖寬度的設(shè)定是使得依照圖象處理數(shù)據(jù)校正每一打印元件的打印濃度。，并且脈沖寬度是對應(yīng)于每一打印元件作出的，從而能夠?qū)τ诖蛴☆^單元的打印濃度取平均。對上述過程進行重復(fù)直到完成上述處理。當(dāng)這出現(xiàn)時，結(jié)果數(shù)據(jù)被存儲在存儲器13之中。這一處理在圖5中的步驟S8～S12進行。
注意，同前述日本專利申請No.6-34558(美國專利申請No.08/397,352，1995年3月2日提交)相比，這一實施例可減少直到在步驟S8判定試驗正常之前所進行的試驗數(shù)目。
(2)一點為單元的校正處理、、上述濃度不均性數(shù)據(jù)是以四點為單元沿著打印元件的排布方向產(chǎn)生的，使得該數(shù)據(jù)指示出就人眼分辨能力而言明顯可見的濃度不均性。然而，打印在紙上的圖象不是由人眼確認的情形，而是打印在諸如色濾器等另一種類型記錄介質(zhì)上的圖象由一裝置讀出或者識別的情形下，每一點的濃度不均性就大大影響著圖象的質(zhì)量。
這種情形下，必須對于每一點校正圖象濃度不均性。以下的說明是針對用于每點校正圖象濃度不均性的處理，在對于打印頭雙脈沖寬度的控制中應(yīng)用預(yù)熱脈沖寬度作為校正參數(shù)，假設(shè)打印頭的類型為其中對于沿一行排布的每一打印元件可選擇n個預(yù)熱脈沖寬度中的一個。
注意，該處理對應(yīng)于圖5所示的流程圖的步驟S4～S10。
首先，在步驟S4，按上述對于打印頭的每一單元(基片1000)的表面電阻率(Ω/□)進行監(jiān)測，基于對M個排布的打印單元的每一個所監(jiān)測的表面電阻率的波動而計算對應(yīng)于每一表面電阻率所施加的電流持續(xù)時間(預(yù)熱脈沖寬度與主加熱脈沖寬度的總和)。這一計算基本上得自于對于單元元件仿真的結(jié)果。由于打印頭由M個排布的打印單元構(gòu)成，對于M個打印單元獲得平均電流持續(xù)時間。所得的平均值乘以α(0≤α＜1)得到的數(shù)值是用于獲得將要說明的基準OD數(shù)值的預(yù)熱脈沖寬度。注意，這一預(yù)熱脈沖寬度是每一打印單元所共用的。
圖7的圖示是表示對于每一打印單元所施加的電流持續(xù)時間，每一打印單元共用的預(yù)熱脈沖寬度，及施加到每一打印單元的雙脈沖。列出的這些所施加的電流持續(xù)時間被認為是打印頭的特性。注意，α數(shù)值是從對于打印頭的雙脈沖控制由試驗獲得的。
然后，在步驟S6，打印頭校正裝置(a)應(yīng)用圖7所示的雙脈沖打印一基準模式，以及(b)應(yīng)用一待校正的打印頭在記錄介質(zhì)上打印一用于濃度校正的試驗?zāi)Ｊ?。這些模式是沿著記錄介質(zhì)傳送方向(Y方向)對打印頭進行雙脈沖控制，以接近100個點為單元打印的，以便對于打印頭的每一噴嘴的非常微小的波動取平均。改變預(yù)熱脈沖寬，這些打印度重復(fù)n次。
注意，以上基準和試驗?zāi)Ｊ绞窃诖Ｕ拇蛴☆^的打印操作穩(wěn)定之后進行打印的。
在步驟S8，CCD相機4讀取所打印的基準和試驗?zāi)Ｊ?，對其進行圖象處理，并將其轉(zhuǎn)換為OD數(shù)值。
圖8是一個表，表示對于每一打印元件和所施加的預(yù)熱脈沖寬度，從對上述打印的和讀出的試驗?zāi)Ｊ竭M行圖象處理所得的OD數(shù)值。特別地，在預(yù)熱脈沖寬度從0.875微秒到2.0微秒按0.125微秒變化以及打印操作進行10次(n＝10)的情形下，圖8對于每一打印元件示出OD數(shù)值。從圖8看出，雖然預(yù)熱脈沖寬度是固定的，但是OD數(shù)值在各個打印以及上是波動的。
本實施例中，對于每一打印元件從n個預(yù)熱脈沖寬度中選擇一最優(yōu)值作為校正參數(shù)以便消除濃度不均性。該最優(yōu)值是這樣選擇的，使得一OD值等于或接近于(下述的)基準OD值。例如，如果基準OD數(shù)值是0.43，則選擇作為對于每一打印元件的校正參數(shù)的預(yù)熱脈沖寬度使得圖8中★所示的一個數(shù)值被選擇。如果應(yīng)用這樣選擇的校正參數(shù)進行濃度不均性校正，則對于每一打印元件的OD數(shù)值變?yōu)閹缀豕潭ú蛔儭Ｗ鳛檫@一結(jié)果，消除了濃度不均性。圖8最下一列中所示的數(shù)是對于每一打印元件標識所選擇的校正參數(shù)的數(shù)值。
現(xiàn)在我們基于從被打印的基準模式所得的OD數(shù)值獲得了關(guān)于OD數(shù)值的頻率曲線。圖9是從基準模式所得的OD數(shù)值的一個頻率曲線的一例。然后，基于統(tǒng)計處理的頻率曲線我們可獲得基準OD數(shù)值?；鶞蔕D數(shù)值可以是頻率曲線中的最大值，最小值，中間值，均值，眾值，對于眾值的離差等等。換言之，可以說基準OD數(shù)值是根據(jù)從反應(yīng)打印頭的特性的被打印的基準模式所得的OD數(shù)值的頻率曲線得到的。注意，反應(yīng)生產(chǎn)批量中一個打印頭到另一個的質(zhì)量波動的校正項(+β)可添加到所得的基準OD值，諸如均值中。不論上述校正項是否被添加，從對于所打印的基準模式而得到的基準OD值總是反應(yīng)了待校正的打印頭的特性(對于每一打印單元的表面電阻波動)。
如上所述，圖8僅僅是指打印操作數(shù)目為10(＝n)的情形。不必說自然是，n的數(shù)值變得較大時，打印頭中的校正電路的結(jié)構(gòu)將變得更為復(fù)雜。于是為了減小濃度不均性并以低成本生產(chǎn)高質(zhì)量的打印頭，重要的是保持n的數(shù)值盡可能的小。一般而言，相鄰點之間的OD數(shù)值差大的情形下濃度不均性可視覺識別。試驗或?qū)嶒灤_定，這種差值常常是接近對于每一點從基準模式打印結(jié)果所得OD數(shù)值頻率曲線的高斯分布與偏離高斯分布很大的一個OD數(shù)值之間的差。
于是，在如圖9所示的從基準模式所得的OD數(shù)值的頻率曲線中，即使n的數(shù)值小，例如n＝4，如果提供了引起對于基準OD數(shù)值將被調(diào)整的大的偏移OD數(shù)值，則可得到充分的濃度不均性校正。自然，即使n的數(shù)值小，在由基準模式所得的OD數(shù)值的頻率曲線中存在很少的大偏移OD數(shù)值的條件下，即，使用其特性表現(xiàn)出較小濃度不均性的打印頭的條件下，可實現(xiàn)進一步的濃度不均性校正。
以上根據(jù)本實施例的校正，同基于從打印頭制造和檢查工藝所得的波動數(shù)據(jù)而預(yù)測地校正濃度不均性的方法相比，由于校正是基于由打印頭實際的打印，故能夠更精確地進行校正。
圖10是用于說明本實施例打印頭結(jié)構(gòu)的一解體透視圖。這例子中，描述了一種情形，其中打印元件是用于用來噴墨的噴墨能量的元件。(在泡沫噴射打印方法中，每一元件包括一對電極和裝在這些電極之間的一加熱電阻器)。
根據(jù)下述的方法，以很高的生產(chǎn)量獲得了由通常的光刻工藝等在其整個寬度上無缺陷制造的整行打印頭。而且，一個單一的整體的槽件具有在一端形成的多個導(dǎo)管及連接到這些細孔并在槽件中從一端到另一端形成的多個槽，這樣的槽件與這一打印頭連接使得槽被板封閉，由此可以非常簡單的方式校正整行噴墨打印頭單元。
本實施例中所述的噴墨打印頭具有密度360dpi(70.5μm)的導(dǎo)管，因而噴嘴的數(shù)目為3008(對于打印寬度212mm)。
圖10中，板(以下稱為加熱器板)1000具有128個噴射能量產(chǎn)生器1010，以360dpi的密度設(shè)置在規(guī)定的位置。每一加熱器板1000裝有一信號焊片以便按由外部所施加的電信號驅(qū)動噴射能量產(chǎn)生器1010，并裝有一電能焊片用于提供驅(qū)動電能。
加熱器板1000的列由粘合劑固定地粘合到由金屬或者陶瓷制成的基板3000的表面。
圖11是表示被排布的狀態(tài)中的加熱器板1000。加熱器板由所施加的規(guī)定厚度的粘合劑3010固定地粘合到基板3000上規(guī)定的位置。這時每一加熱器板1000被精確地固定粘合，其方式使得位于兩個彼此相鄰的加熱器板各邊緣的噴射能量產(chǎn)生器1010之間的間隔或者間距將等于每一加熱器板1000上的噴射能量產(chǎn)生器1010的間隔或者間距P(＝0.75ηm)。而且，相鄰的加熱器板1000之間所產(chǎn)生的間隙由密封料3020添封。
再參見圖10，導(dǎo)線板4000按加熱器板相同的方式固定地粘合于基板3000上。這時，導(dǎo)線板4000粘合于基板3000上的狀態(tài)要使得加熱器板1000上的焊片1020緊靠裝在導(dǎo)線板4000上的信號—電源焊片4010。用于從外部接收打印信號和驅(qū)動電能的接線器4020裝設(shè)在導(dǎo)線板4000上。
現(xiàn)在說明槽件2000。
圖12A～12D為表示槽件2000的形狀的圖示。圖12A是從前方所看的槽件2000的前視圖，圖12B是圖12A從頂部所看的頂視圖，圖12C是圖12A從底部所看的底視圖，及圖12D是沿圖12A的X-X線所取的剖視圖。
圖12A～12D中，顯示槽件2000有一流路2020對應(yīng)于裝在加熱器板1000中的每一噴射能量產(chǎn)生元件1010裝設(shè)，細孔2030對應(yīng)于每一流路2020并與流路2020溝通以便使得墨水噴向記錄介質(zhì)，一液腔2010與每一流路溝通以便向它提供墨水，以及一個墨水供給口2040用于向液腔2010饋送已經(jīng)從一墨水罐(未示出)提供的墨水。槽件2000自然形成具有一定大的長度足以覆蓋由多個加熱器板1000排成的噴射能量產(chǎn)生器列。
再來參見圖10，槽件2000連接到加熱器板1000，其連接狀態(tài)是使得槽件2000的流路2020的位置恰好與噴射能量產(chǎn)生元件(加熱器1010)在加熱器板1000上的位置相一致，這些加熱器板在基板3000上排列成一列。
連接槽件2000的可能的方法有，一個方法是槽件應(yīng)用彈簧等被推壓，一個方法是槽件2000由粘合劑固定，又一個方法是這些方法的結(jié)合。
槽件2000和每一加熱器板1000按這些方法的任何一種以圖13所示的關(guān)系裝固。
以上所述的槽件可應(yīng)用諸如剪切，模壓方法，鑄造，或者依靠光刻的方法等熟知的方法制造。
圖14示出裝在打印頭的加熱器板1000上的驅(qū)動電路的一例。標號100表示一基板，101是用于選擇預(yù)熱脈沖的邏輯塊，303是用于暫存圖象數(shù)據(jù)的鎖存器，102是具有與鎖存器303同樣結(jié)構(gòu)的用于選擇預(yù)熱脈沖的選擇數(shù)據(jù)的保存鎖存器，以及103是一個用于對于加熱脈沖和預(yù)熱脈沖取OR(或)的OR門。
現(xiàn)在按照驅(qū)動順序說明這一驅(qū)動電路的操作。
在電能從邏輯電源309引入后，預(yù)熱脈沖視噴墨量的特性選擇(每施加一脈沖在一固定溫度)。特性是預(yù)先測量的。用于根據(jù)上述特性選擇預(yù)熱脈沖的每一噴嘴的數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)對于一個或者四個噴嘴是相同的)應(yīng)用用于串行輸入圖象數(shù)據(jù)的移位寄存器304被保存在選擇數(shù)據(jù)保存鎖存器102中。由于對于輸入的圖象數(shù)據(jù)共用了移位寄存器304，只需增加鎖存電路的數(shù)目并以如圖14中點a處所示的并行方式鎖存移位寄存器304的輸出作為輸入信號即可。這使得可以防止鎖存電路之外的元件的表面面積的增加。而且，如108a～108h所示，在預(yù)熱脈沖數(shù)目增加并且脈沖數(shù)目選擇所必須的位數(shù)超過移位寄存器304的位數(shù)的情形下，如果鎖存器102是由多個構(gòu)成，并且決定鎖存的鎖存時鐘輸入端子108由多個構(gòu)成，則這能夠易于處理。如果用于選擇預(yù)熱脈沖的數(shù)據(jù)的保存只進行一次，例如當(dāng)時打印機剛啟動，則這就夠了。即使含有圖象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移順序，則這一功能將要嚴格按通常那樣進行。而且，可能要采用一種結(jié)構(gòu)，其中邏輯塊101中和選擇數(shù)據(jù)保存鎖存器102中的位數(shù)是由四分之一構(gòu)成，預(yù)熱脈沖按四噴嘴一單元進行選擇并按四噴嘴一單元提供。
現(xiàn)在說明加熱信號的輸入，這是作為在完成用于選擇預(yù)熱脈沖表示噴墨量的保存數(shù)據(jù)的存儲后的順序。
這一插件板的特征在于，加熱輸入端子106和用于改變噴墨量的多個預(yù)熱輸入端子107a～107h是分開裝設(shè)的。首先，來自加熱電阻檢測器314的信號被反饋，并且具有適用于與反饋值相關(guān)的噴墨量的能量的脈沖寬度的加熱信號從打印裝置側(cè)施加到加熱輸入端子106。然后，多個預(yù)熱信號的每一個的脈沖寬度和定時依照來自溫度傳感器315的數(shù)值改變，并同時從多個預(yù)熱脈沖輸入端子107a～107h施加預(yù)熱信號，其施加方式使得噴墨量將在固定的溫度條件下變化。于是，如果進行選擇以便處理非溫度的因素，即每一噴嘴的噴墨量的變化，則噴墨量可變?yōu)楣潭ǖ囊员阆痪院湍：＿@樣輸入的多個預(yù)熱脈沖之一依照事先保存在預(yù)熱選擇邏輯塊(鎖存器)102中的選擇數(shù)據(jù)而被選擇。然后，圖象數(shù)據(jù)與加熱信號之間的一個AND信號由OR門103同被選擇的預(yù)熱脈沖取OR，并且所得的信號驅(qū)動一功率晶體管302，從而把電流能量通過加熱器1010傳送給噴墨。
圖14中示出一個輸入信號輸入端子104，一個時鐘輸入端子105，一個鎖存器信號輸入端子307，一個接地端子310，一個供加熱之用的電源電壓輸入端子311，一個供加熱電阻監(jiān)測數(shù)據(jù)之用的輸出端子312，一個供指示打印頭內(nèi)部溫度的數(shù)據(jù)之用的輸出端子313。
參見圖15說明由排成一列的多個加熱器板1000所構(gòu)成的多噴嘴打印頭的結(jié)構(gòu)。列中有m個板子和總數(shù)為n個噴嘴。說明將針對板子1的噴嘴1，噴嘴100，以及板子2的噴嘴150。
如圖16中所示，假設(shè)在不變的溫度施加固定的脈沖寬度下噴嘴1,100和150的噴墨量分別為36pl，40pl和40pl，這種情形下，具有使得噴嘴1的噴墨量大于噴嘴100，150的噴墨量的電平的選擇數(shù)據(jù)被置于選擇數(shù)據(jù)保存鎖存器中。由于從電阻傳感器1，2獲知，200Ω是板子1的加熱電阻數(shù)值，并且210Ω是板子2的加熱電阻數(shù)值，如圖16中所示，加到板子2的脈沖寬度做得大于加到板子1的脈沖寬度，使得引入的功率成為均勻的。圖16表示在這些條件下所施加的驅(qū)動電流波形?？梢钥吹?，噴墨量小的噴嘴1的預(yù)熱脈沖具有大于噴嘴100和150預(yù)熱脈沖寬度的脈沖寬度(t1＜t2)。而且加熱脈沖寬度t4大于t3(t4＞t3)。圖16中，t5表示對于使得墨水發(fā)泡并引起墨滴從噴嘴噴射所需的最小功率的脈沖寬度。以下關(guān)系成立t1，t2＜t5并且t3，t4＞t5。
于是，預(yù)熱脈沖在關(guān)系t1＜t2；t1，t2＜t5成立的條件下，對于驅(qū)動時板子的溫度的變化而改變。結(jié)果，在實際驅(qū)動時發(fā)自每一噴嘴的噴墨量對于所有的次數(shù)可造成40pl。這使得能夠?qū)崿F(xiàn)無不均性與模糊的高質(zhì)量打印。而且，對于表現(xiàn)出高功率的加熱脈沖，依照板子的電阻數(shù)值調(diào)節(jié)脈沖寬度，從而沒有浪費地施加一固定的功率。這有助于延長打印頭的使用壽命。
圖7示出加熱脈沖變化情形下的OD數(shù)值的變化。
在噴嘴之間存在很大的濃度不均性的情形下(例如，情形是噴嘴200在固定脈沖寬度和溫度之下的噴墨量為32pl，這小于如圖18中所示的噴嘴100和150的噴墨量20％)，依照特定的情形因為校正，預(yù)熱脈沖從通常數(shù)值波動達到大于0.5微秒。例如，如果等同于信號加熱脈沖的驅(qū)動脈沖在數(shù)量級4微秒，長于通常數(shù)值接近15％的脈沖施加到表現(xiàn)低濃度的噴墨打印元件上。這具有縮短打印頭壽命的效應(yīng)。而且，當(dāng)加熱脈沖的變化大時，如圖17中所示，OD數(shù)值的變化也變得很大。
于是本實施例中，在打印頭的預(yù)熱和主加熱脈沖之間提供了一個不施加加熱脈沖的一個間隔(稱為寂靜間隔)，從而改變打印濃度。結(jié)果，不會縮短打印頭的壽命。圖19示出在預(yù)熱脈沖寬度和主加熱脈沖寬度固定而寂靜間隔變化的情形下OD數(shù)值的變化。
結(jié)果，如果強調(diào)寂靜間隔中的變化并且在這一變化范圍內(nèi)不能被校正的打印點也可應(yīng)用預(yù)熱脈沖進行校正，那么并不需要能量大的變化施加于打印頭的打印元件，打印頭的壽命可被延長而打印圖象的質(zhì)量能夠改進。
本實施例中，如圖18所示，特別是關(guān)于噴嘴1和噴嘴200，驅(qū)動脈沖的施加不同于圖16所示。關(guān)于噴嘴1，與噴嘴100和150相比，濃度少許降低(噴墨量降低10％)。于是，寂靜間隔同噴嘴100和150的寂靜間隔相比(t7)做得稍長(t6)。另一方面，關(guān)于噴嘴200與噴嘴100及噴嘴150相比，濃度有很大差別(噴墨量降低20％)。因而，在間隔時間延長(t6)時，同噴嘴1,100和150的加熱脈沖寬度(t1)相比預(yù)熱脈沖寬度拉長(t2)以便校正噴墨量。如果采用這種安排，不用向打印頭的打印元件施加能量大的變化即可實現(xiàn)濃度不均性校正。
于是根據(jù)本實施例，在考慮人眼視覺識別能力時，按打印頭每一噴嘴(打印元件)規(guī)定的多個區(qū)域由打印頭已經(jīng)打印的規(guī)定模式數(shù)據(jù)的點被收集在一起，由多個區(qū)域所得的信息可作為濃度不均性數(shù)據(jù)被施加。結(jié)果，超過人眼視覺識別能力的各點直徑的變化不再作為濃度不均性識別。與每一點的點直徑作為濃度不均性識別的情形相比，可以更為迅速地對于每一打印元件提供能夠精確校正濃度的信息。結(jié)果，在打印頭生產(chǎn)工藝的最后階段能夠進行更迅速地輸入適用于每一打印元件的校正數(shù)據(jù)。
此外，在從打印頭的每一噴嘴噴射的每一打印操作的墨量應(yīng)用所得的校正數(shù)據(jù)進行調(diào)節(jié)的情形下，預(yù)熱脈沖和主加熱脈沖之間的寂靜間隔的寬度同這些脈沖的脈沖寬度一同被調(diào)節(jié)。結(jié)果，即使在固定的脈沖寬度或固定的溫度條件下噴嘴之間噴墨量波動范圍寬，也可進行控制使得從一個噴嘴到另一噴嘴的噴墨量相等，而無需延長脈沖寬度到使得打印頭經(jīng)受非正常大負荷的程度。這使得在獲得高的圖象質(zhì)量的同時能夠延長打印頭的壽命。
而且，在對于每一點的濃度不均性顯著的情形下，用于濃度校正的校正參數(shù)(預(yù)熱脈沖寬度)是基于考慮打印頭的每一打印單元的特性所得的基準OD數(shù)值而選擇的，其選擇的方式使得OD數(shù)值變得等于或者接近于基準OD數(shù)值，并且進行控制使得施加適當(dāng)?shù)念A(yù)熱脈沖。結(jié)果，濃度校正是在顧及打印頭的打印特性之下被更為精確地進行。
在上述的說明之中，提到預(yù)熱脈沖在板子上被選擇。然而這不是對于本發(fā)明加以一種限制。例如，可通過使用計數(shù)器等改變主加熱脈沖的寬度而進行濃度的校正。
并且，如果板子的情形是每一打印元件的驅(qū)動功率的控制都是能行的，則本發(fā)明自然可用于實現(xiàn)其濃度校正。即使打印頭具有不同于所述的結(jié)構(gòu)，也可進行同樣的濃度校正。
在以上給出的說明中，描述了打印裝置一側(cè)控制單元基于已經(jīng)存儲在打印頭內(nèi)部的存儲器的校正數(shù)據(jù)對于打印頭打印操作的控制。然而，也可采用把這種控制單元裝在打印頭內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。
雖然整行打印機取作為以上給出的描述的一個例子，但是本發(fā)明不限于這種打印機。例如，通過移動裝在滑架上的打印頭進行打印的那種類型的串行打印機中，本發(fā)明可適用于通過在紀錄紙傳送方向上排成一列的一定數(shù)目的噴嘴進行打印的結(jié)構(gòu)中。而且，本發(fā)明可適用于另一種類型的打印頭，諸如噴墨打印頭，熱打印頭或LED打印頭。
自不待說，即使在設(shè)定打印頭的每一打印元件的驅(qū)動功率的方法中有所不同，可得到同等的效果。
以上所述每一實施例已經(jīng)示例說明了噴墨打印機中的一種打印機，該打印機包括用于產(chǎn)生作為執(zhí)行噴墨時所用的能量的熱能的裝置(例如，電熱轉(zhuǎn)換器，激光束產(chǎn)生器，等等)，并且該打印機通過熱能引起墨水狀態(tài)的變化。根據(jù)這一噴墨打印機和打印方法，可獲得高濃度，高精度打印操作。
作為噴墨打印系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)和原理，例如通過應(yīng)用在美國專利No.4,723,129和4,740,796中所透露的基本原理的一個實施是較佳的。以上系統(tǒng)可用于所謂按需類型和連續(xù)類型兩者任何一個。特別，在按需類型的情形中，該系統(tǒng)是有效的，因為通過向與保持液體(墨水)的一葉片或者液體管路對應(yīng)裝設(shè)的每一電熱轉(zhuǎn)換器施加對應(yīng)于打印信息并造成超過薄膜沸騰的溫升的至少一個驅(qū)動信號，熱能通過電熱轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生以便在打印頭的熱作用表面實現(xiàn)薄膜沸騰，并從而在液體(墨水)中形成與驅(qū)動信號一一對應(yīng)的氣泡。通過氣泡的漲縮經(jīng)過一噴墨開口噴射液體(墨水)，形成至少一個墨滴。如果驅(qū)動信號是作為脈沖信號施加的，氣泡的漲縮可立即達到并以特別高的效應(yīng)特性實現(xiàn)液體(墨水)的噴射。
作為脈沖驅(qū)動信號，美國專利No.4,463,359和4,345,262中所透露的信號是適于的。注意，應(yīng)用與熱作用表面的溫升速率有關(guān)的發(fā)明的美國專利No.4,313,124中所所述的條件可進行更為優(yōu)秀的打印。
作為打印頭的一種結(jié)構(gòu)，除了在上述說明中所透露的作為噴射嘴，液體通路，和電熱轉(zhuǎn)換器(直線液體通路或者直角液體通路)的組合結(jié)構(gòu)之外，應(yīng)用透露了具有裝設(shè)在曲折部分的熱作用部分的結(jié)構(gòu)的美國專利No.4,558,333和4,459,600的結(jié)構(gòu)也包含在本發(fā)明中。并且，本發(fā)明可有效地用于基于日本專利公開No.59-123670的結(jié)構(gòu)，該專利透露了應(yīng)用多個電熱轉(zhuǎn)換器共用的一個狹縫作為電熱轉(zhuǎn)換器的噴射部分的結(jié)構(gòu)，或者日本專利公開No.59-138461的結(jié)構(gòu)，該專利透露了具有對應(yīng)于噴射部分的用于吸收熱能壓力波的一個開口的結(jié)構(gòu)。
并且，作為具有對應(yīng)于打印機可打印的最大打印介質(zhì)的寬度的長度的整行型打印頭，可使用或者是如以上說明中所透露的通過組合多個打印頭而滿足整行長度的結(jié)構(gòu)，或者是通過整體地形成打印頭所得到的作為單一打印頭的結(jié)構(gòu)。
此外，可適用于本發(fā)明的不僅是可換芯片型打印機，這種打印機可電連接到裝置的主單元并在安裝到裝置的主單元時可接收來自裝置的主單元的墨水，還有墨水盒整體裝在打印頭本身的盒式打印頭。
最好添加用于打印頭的恢復(fù)器，預(yù)輔助器等作為本發(fā)明的打印機的一種結(jié)構(gòu)裝設(shè)，因為打印操作可進一步穩(wěn)定。這種器件的例子包括用于打印頭的蓋罩器件，清潔器件，增壓或者抽吸器件，以及應(yīng)用電熱轉(zhuǎn)換器的預(yù)熱器件，另一加熱器件，或者它們的組合。為了穩(wěn)定的打印提供進行獨立于打印的噴射的預(yù)噴射模式也是有效的。
而且，作為打印機的打印模式，應(yīng)用集成的打印頭或者組合多個打印頭在打印機中不僅可實現(xiàn)僅使用諸如黑色等的一個原色的打印模式，而且還可實現(xiàn)應(yīng)用多種不同顏色的多色模式或通過色混達到的全色模式這兩種模式至少之一。
而且，本發(fā)明的上述每一實施例中，假設(shè)墨是液體。另一方面，本發(fā)明可使用在室溫或較低溫度為固態(tài)并在室溫軟化或液化，或者使用一種墨在施加應(yīng)用打印信號時液化，因為一般實用上在噴墨系統(tǒng)中是從30℃到70℃的范圍內(nèi)進行墨水本身的溫度控制，從而墨水的粘滯性可落在穩(wěn)定的噴射范圍之內(nèi)。
此外，為了防止在正面使用熱能作為引起墨從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的能量時由它所引起的溫升，或者為了防止墨的蒸發(fā)，可使用一種在非使用狀態(tài)為固態(tài)而在加熱時為液態(tài)的墨。在任何情況下，在根據(jù)打印信號而施加熱能時液化并以液態(tài)噴射的墨，當(dāng)?shù)竭_打印介質(zhì)時開始固化的一種墨等等是適用于本發(fā)明的。本發(fā)明中，上述薄膜沸騰系統(tǒng)對于上述墨是最有效的。
此外，除了諸如計算機這類信息處理設(shè)備的圖象輸出終端，本發(fā)明的噴墨打印機可以復(fù)印機結(jié)合一個閱讀器等的形式使用，或者一種具有發(fā)送/接收功能的傳真裝置。
本發(fā)明可用于由多個裝置構(gòu)成的系統(tǒng)，或者用于包括單一裝置的設(shè)備。并且，自不待言，本發(fā)明也可用于通過向一系統(tǒng)或裝置提供程序而達到本發(fā)明的目的的情形。
由于在不背離本發(fā)明的精神和范圍之下可作出本發(fā)明的外表差別很大的眾多的實施例，因而應(yīng)當(dāng)明白除了如所附權(quán)利要求中定義以外本發(fā)明不限于其特定的實施例。
權(quán)利要求
1.用于校正具有多個打印元件和用于存儲數(shù)據(jù)的存儲器的打印頭的打印特性的裝置，包括。第一打印器件用干向該打印頭施加n個信號，并在一紀錄介質(zhì)上使用該打印頭試驗性地打印出一個第一打印模式n次；選擇器件用于基于被打印的第一打印模式，以預(yù)定數(shù)目的打印元件為單元選擇n個信號之一，使得被打印的圖象濃度等于或接近基準濃度；以及傳輸器件用于向打印頭的存儲器件傳輸由選擇器件所選擇的作為校正數(shù)據(jù)的信號特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，還包括。用于獲取打印頭電特性的特性獲取器；用于基于電特性計算將要加到打印頭的電流脈沖特性以便進行打印操作的計算器件；第二打印器件用于在一紀錄介質(zhì)上使用該打印頭通過向該打印頭施加一基準信號試驗性地打印出一個第二打印模式；以及濃度獲取器件用于基于在該記錄介質(zhì)上所打印的第二打印模式的濃度分布而獲取基準濃度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其中由所述特性獲取器件所獲取的電特性是電阻特性。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其中所述濃度獲取器件統(tǒng)計學(xué)地處理第二打印模式的濃度分布，并把最大值，最小值，中間值，均值，眾值，或?qū)τ跐舛确植贾械谋娭档姆讲钇x值當(dāng)作為基準濃度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述第一打印器件改變雙脈沖寬度控制中的預(yù)熱脈沖寬度一個微量n次，并應(yīng)用通過該改變所得的預(yù)熱脈沖進行打印操作n次。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述選擇器件基于統(tǒng)計學(xué)上處理第一打印模式的n個圖象的結(jié)果而選擇一個信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中打印元件的預(yù)定數(shù)目是一。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中打印元件的預(yù)定數(shù)目多于一。
9.由權(quán)利要求1中所述裝置校正的一種打印頭。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的打印頭，還包括。用于從外部輸入打印數(shù)據(jù)的輸入器件；以及驅(qū)動器件用于基于由所述輸入器件輸入的打印數(shù)據(jù)驅(qū)動多個打印元件。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的打印頭，其中的存儲器件包含一EEP-ROM。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的打印頭，其中多個打印元件的數(shù)目是N，并且具有M-數(shù)目的打印元件的電路板排成一行，所述電路板的數(shù)目是N/M。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的打印頭，其中打印頭是通過噴射墨水進行打印的噴墨打印頭。
14.根據(jù)權(quán)利要求9的打印頭，其中打印頭應(yīng)用熱能噴射墨水，該打印頭具有用于產(chǎn)生加到墨水上的熱能的熱能轉(zhuǎn)換器。
15.使用權(quán)利要求9中所述的打印頭的打印裝置，包括接收器件用于接收來自打印頭的校正數(shù)據(jù)；產(chǎn)生器件，該器件基于校正數(shù)據(jù)產(chǎn)生用于控制驅(qū)動器件操作的控制信號，該驅(qū)動器件包含在該打印頭之中用于驅(qū)動多個打印元件使得該多個打印元件形成均勻的象素；以及用于傳輸該控制信號到該打印頭的傳輸器件。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的裝置，其中打印頭是通過噴射墨水進行打印的噴墨打印頭。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的裝置，其中打印頭應(yīng)用熱能噴射墨水，該打印頭具有用于產(chǎn)生加到墨水上的熱能的熱能轉(zhuǎn)換器。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的裝置，其中打印頭是整行打印頭，其打印寬度近似與記錄介質(zhì)的寬度相同。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，還包括用于在垂直于打印頭的打印方向的一個方向上傳送記錄介質(zhì)的傳送器件。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的裝置，其中由所述傳送器件傳送的記錄介質(zhì)是一連續(xù)的紙頁。
21.校正具有多個打印元件和用于存儲數(shù)據(jù)的存儲器的打印頭的打印特性的方法，該方法包括。第一打印步驟是向該打印頭施加n個信號并在一紀錄介質(zhì)上使用該打印頭試驗性地打印出一個第一打印模式n次；選擇步驟是基于n個被打印的第一打印模式，以預(yù)定數(shù)目的打印元件為單元選擇n個信號之一，使得被打印的圖象濃度等于或接近基準濃度；以及傳輸步驟是向打印頭的存儲器傳輸在所述選擇步驟所選擇的作為校正數(shù)據(jù)的信號特性。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，還包括。獲取打印頭電特性的特性獲取步驟；基于電特性計算將要加到打印頭的電流脈沖特性以便進行打印操作的計算步驟；第二打印步驟，是在一紀錄介質(zhì)上使用該打印頭通過向該打印頭施加一基準信號試驗性地打印出一個第二打印模式；以及濃度獲取步驟，是基于在該記錄介質(zhì)上所打印的第二打印模式的濃度分布而獲取基準濃度。
全文摘要
用于校正整行打印頭打印特性及以高生產(chǎn)量生產(chǎn)高質(zhì)量打印頭的裝置和方法，由這一裝置校正的打印頭和應(yīng)用這一打印頭的打印機。根據(jù)本方法，應(yīng)用基于打印頭每一打印單元的電阻波動所得的雙脈沖在打印介質(zhì)上打印圖象，從所打印的圖象的OD值頻率曲線判定一基準OD數(shù)值?；诟淖冾A(yù)熱脈沖寬度n次所得到的n個打印圖象的OD值和基準OD值，選擇一預(yù)熱脈沖寬度，使得每一打印元件上的OD值等于或近似于基準OD值。
文檔編號G06F3/00GK1134885SQ9610252
公開日1996年11月6日 申請日期1996年2月23日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月23日
發(fā)明者林崎公之, 稻葉正樹 申請人:佳能株式會社