DE602005003516T2

DE602005003516T2 - Zeilenkopftintenstrahldrucker

Info

Publication number: DE602005003516T2
Application number: DE602005003516T
Authority: DE
Inventors: Atsuo Sakaida; Katsuaki Suzuki
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2004-08-05
Filing date: 2005-08-05
Publication date: 2008-10-23
Anticipated expiration: 2025-08-06
Also published as: EP1623830B1; US7500729B2; EP1623829B1; DE602005003516D1; DE602005025571D1; US20060028500A1; EP1623830A1; EP1623831A1; US20060028507A1; US7488049B2; US7445304B2; EP1623831B1; EP1623829A1; US20060050101A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Zeilenkopf-Tintenstrahldrucker, der Tinte aus Düsen ausstößt, um ein Bild zu erzeugen.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Ein Tintenstrahlkopf umfasst eine große Anzahl von Düsen zum Ausstoßen von Tinte und Tintenströmungswege, die jeweils mit den Düsen verbunden sind. Die Tintenströmungswege umfassen Druckkammern zum Erzeugen von Druck, um Tinte auszustoßen. Durch Ausstoßen einer gewünschten Menge an Tinte aus Düsen auf ein Druckmedium kann ein Bild auf dem Druckmedium erzeugt werden. In einem solchen Tintenstrahlkopf kann die Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse gemäß der Variation der Maßgenauigkeit und Montagegenauigkeit einer Strömungswegeinheit und so weiter variieren. Die Variation der Menge an ausgestoßener Tinte kann eine Dichteungleichmäßigkeit in dem auf dem Druckmedium erzeugten Bild verursachen. Folglich war ein Verfahren bekannt, in dem: die Menge an aus jeder Düse ausgestoßener Tinte aus Druckergebnissen abgeschätzt wird, um eine Korrekturtabelle zu erzeugen; und die Korrekturtabelle zum Zeitpunkt des Druckens verwendet wird, um die Menge an ausgestoßener Tinte für jede Düse individuell zu korrigieren (siehe US-Patent Nr. 5 528 270 und US-Patent Nr. 5 946 006 ). Folglich kann die Variation der Menge an ausgestoßener Tinte zwischen den Düsen sicher unterdrückt werden, so dass die Dichteunregelmäßigkeit in dem auf dem Druckmedium erzeugten Bild effizient verringert werden kann.
Das Dokument EP 0 709 192 A2 offenbart einen Zeilenkopf-Tintenstrahldrucker, mit einem Tintenstrahlkopf, der umfasst: eine Strömungswegeinheit, die mit Druckkammern ausgebildet ist, die jeweils mit Düsen in Verbindung stehen; und individuelle Elektroden, die so vorgesehen sind, dass sie jeweils den Druckkammern entsprechen, wobei der Tintenstrahlkopf durch n-1 virtuelle Linien, die sich in einer Vorschubrichtung eines Druckmediums erstrecken, in n Blöcke unterteilt ist, wobei n eine natürliche Zahl darstellt, die gleich oder größer als 2 ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß dem vorstehend erwähnten Verfahren wird die Korrektur individuell für alle Düsen durchgeführt, um die Variation der Menge an ausgestoßener Tinte unter allen Düsen zu bewältigen. Da der Zeilen-Tintenstrahldrucker eine größere Anzahl von Düsen aufweist als ein Serien-Tintenstrahldrucker, wird die Menge an Berechnung für die Korrektur so enorm, dass der Druckdurchsatz verringert wird.
In einem Tintenstrahlkopf eines Zeilenkopf-Tintenstrahldruckers, in dem ein Bild auf einem Druckmedium durch einen einzelnen Durchlauf erzeugt wird, hat auch die Variation der Maßgenauigkeit und der Montagegenauigkeit der Strömungswegeinheit eine Tendenz zur Erhöhung, da sich ein Tintenausstoßbereich lang in einer Richtung erstreckt.
Die Erfindung schafft einen Zeilenkopf-Tintenstrahldrucker, in dem die Variation der Menge an aus Düsen ausgestoßener Tinte leicht korrigiert werden kann.
Gemäß der Erfindung umfasst ein Zeilenkopf-Tintenstrahldrucker einen Tintenstrahlkopf, eine Steuereinheit und eine Speichereinheit. Der Tintenstrahlkopf umfasst eine Strömungswegeinheit und individuelle Elektroden. Die Strömungswegeinheit ist mit Druckkammern ausgebildet, die jeweils mit Düsen in Verbindung stehen. Die individuellen Elektroden sind so vorgesehen, dass sie jeweils den Druckkammern entsprechen. Die Steuereinheit erzeugt n Arten von Signalformen, die verwendet werden, um unterschiedliche Mengen an Tinte jeweils aus den Düsen auszustoßen, wobei n eine natürliche Zahl ist, die gleich oder größer als 3 ist. Die Speichereinheit speichert eine Kombination von m Arten von Signalformen, die aus den n Arten von Signalformen ausgewählt sind, für jeden Block mit mindestens einer Düse, wobei m eine natürliche Zahl ist und 2 ≤ m ≤ n – 1. Wenn der Drucker einen Gradationsdruck unter Verwendung von m Arten von Signalformen, die aus den n Arten von Signalformen ausgewählt sind, durchführt, ist eine Differenz in einer Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse unter den Blöcken in einem Fall der Verwendung der gespeicherten Kombinationen von m Arten von Signalformen für die jeweiligen Blöcke kleiner als jene in einem Fall der Verwendung ein und derselben Kombination von m Arten von Signalformen für alle Blöcke. Die Steuereinheit wählt eine Signalform für jeden Block auf der Basis von Eingangsgradationsdaten aus den Kombinationen der m Arten von Signalformen, die in der Speichereinheit gespeichert sind, aus, um die ausgewählte Signalform an eine individuelle Elektrode jedes Blocks auszugeben.
Gemäß dieser Konfiguration kann durch Ändern der Kombination von Signalformen für jeden Block eine Variation der Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse unter den Blöcken zum Zeitpunkt des Gradationsdrucks leicht korrigiert werden. Folglich kann ein Bild mit hoher Qualität, das von einer Dichteunregelmäßigkeit frei ist, gedruckt werden, während der Druckdurchsatz effizient gehalten werden kann.
Gemäß der Erfindung umfasst ein Zeilenkopf-Tintenstrahldrucker einen Tintenstrahlkopf, eine Tabellenspeichereinheit und eine Steuereinheit. Der Tintenstrahlkopf umfasst eine Strömungswegeinheit und individuelle Elektroden. Die Strömungs- Wegeinheit ist mit Druckkammern ausgebildet, die jeweils mit Düsen in Verbindung stehen. Die individuellen Elektroden sind so vorgesehen, dass sie jeweils den Druckkammern entsprechen. Die Tabellenspeichereinheit speichert eine Tabelle, in der mehrere Blöcke, von denen jeder mindestens eine Düse umfasst, gemäß einer Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse in jedem Block angeordnet sind. Die Steuereinheit erzeugt n Arten von Signalformen, die verwendet werden, um verschiedene Mengen an Tinte jeweils aus den Düsen auszustoßen, wobei n eine natürliche Zahl ist, die gleich oder größer als 3 ist. Wenn der Drucker einen Gradationsdruck unter Verwendung von m Arten von Signalformen durchführt, die aus den n Arten von Signalformen ausgewählt sind, wobei m eine natürliche Zahl ist und 2 ≤ m ≤ n – 1, bestimmt die Steuereinheit eine Kombination von m Arten von Signalformen für jeden Block, so dass eine Differenz unter den Blöcken in einer Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse in einem Fall der Verwendung der bestimmten Kombinationen von m Arten von Signalformen für die jeweiligen Blöcke kleiner ist als jene in einem Fall der Verwendung ein und derselben Kombination von m Arten von Signalformen für alle Blöcke. Die Steuereinheit speichert die bestimmte Kombination von m Arten von Signalformen für jeden Block in einer Signalformspeichereinheit. Die Steuereinheit wählt eine Signalform für jeden Block auf der Basis von Eingangsgradationsdaten aus den Kombinationen der m Arten von Signalformen aus, die in der Signalformspeichereinheit gespeichert sind, um die ausgewählte Signalform an eine individuelle Elektrode jedes Blocks auszugeben.
Gemäß dieser Konfiguration kann durch geeignetes Ändern der Kombination von Signalformen gemäß einer Druckumgebungsänderung die Kombination von Signalformen für jeden Block geändert werden. Folglich kann die Variation der Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse unter den Blöcken zum Zeitpunkt des Gradationsdrucks leicht korrigiert werden.
Gemäß Anspruch 1 ist der Tintenstrahlkopf durch N – 1 virtuelle Linien, die sich in einer Vorschubrichtung eines Druckmediums erstrecken in N Blöcke unterteilt, wobei N eine natürliche Zahl darstellt, die gleich oder größer als 2 ist. Gemäß dieser Konfiguration kann die Variation der Menge an ausgestoßener Tinte in Bezug auf die Längsrichtung des Tintenstrahlkopfs dahingehend eingeschränkt werden, dass sie einen großen, schlechten Einfluss auf die Bildqualität ausübt.
Die virtuellen Linien können durch Punkte einer strukturellen Änderung im Tintenstrahlkopf verlaufen, die sich in einer zur Vorschubrichtung senkrechten Richtung erstrecken. Der Tintenstrahlkopf kann beispielsweise ferner mehrere Aktoreinheiten umfassen. Die Aktoreinheiten weisen eine Trapezform auf. Jede der Aktoreinheiten umfasst eine piezoelektrische Schicht, eine gemeinsame Elektrode und die individuellen Elektroden. Die piezoelektrische Schicht erstreckt sich über den Druckkammern. Die gemeinsame Elektrode und die individuellen Elektroden betten die piezoelektrische Schicht dazwischen ein. Jede der individuellen Elektroden ist auf der piezoelektrischen Schicht so angeordnet, dass ihre Position jeder der Druckkammern entspricht. Die Aktoreinheiten sind an der Strömungswegeinheit so angeordnet, dass schräge Seiten von benachbarten Aktoreinheiten in der Vorschubrichtung betrachtet einander überlappen. Jede virtuelle Linie verläuft durch jeden Punkt einer strukturellen Änderung, wobei eine schräge Seite jeder Aktoreinheit eine kurze Linie jeder Aktoreinheit schneidet. Gemäß dieser Konfiguration kann eine angemessenere Korrektur in Anbetracht der Struktur des Tintenstrahlkopfs durchgeführt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Konfigurationsansicht eines Druckers, auf den ein Verfahren zum Korrigieren einer Menge an ausgestoßener Tinte gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung angewendet wird.
2 ist eine Draufsicht auf einen der Kopfkörper, die in 1 dargestellt sind.
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs, der von der Ein-Punkt-Strichlinie, die in 2 dargestellt ist, umgeben ist.
4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 3.
5A und 5B sind vergrößerte Ansichten von einer der in 2 dargestellten Aktoreinheiten.
6 ist ein Funktionsblockdiagramm einer in 1 dargestellten Steuereinheit.
7 ist ein Funktionsblockdiagramm eines in 6 dargestellten Drucksteuerabschnitts.
8 ist eine Draufsicht, die einen Tintenausstoßbereich in einem der in 1 dargestellten Kopfkörper zeigt.
9 ist eine Ansicht einer Systemkonfiguration zum Messen der Menge an aus Düsen in jedem der in 8 dargestellten Blöcke ausgestoßener Tinte.
10 zeigt ein modifiziertes Beispiel der Systemkonfiguration zum Messen der Menge an aus Düsen in jedem der in 8 dargestellten Blöcke ausgestoßener Tinte.
11 ist eine Ansicht zum Erläutern eines Verfahrens zum Korrigieren einer Menge an ausgestoßener Tinte gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
12 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Steuereinheit 100 gemäß einer dritten Ausführungsform.
13 zeigt ein Beispiel von Signalformmustern, wenn die Anzahl m von Gradationsniveaus 3 ist und die Anzahl n von Arten von Signalformmustern 4 ist.
14 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Steuereinheit 100 gemäß einer modifizierten Ausführungsform.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Mit Bezug zuerst auf 1 wird ein Drucker, auf den ein Verfahren zum Korrigieren einer Menge an ausgestoßener Tinte gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung angewendet wird, beschrieben. Der in 1 gezeigte Drucker 1 ist ein Zeilenkopf-Farbtintenstrahldrucker mit vier befestigten Tintenstrahlköpfen 2, die jeweils wie ein schmales Rechteck geformt sind, das sich in einer zum Papier senkrechten Richtung verlängert, das 1 in einer Draufsicht zeigt. In 1 besitzt der Drucker 1 eine Papiervorschubeinheit 14, die in seinem unteren Abschnitt vorgesehen ist, einen Papieraufnahmeabschnitt 16, der in seinem oberen Abschnitt vorgesehen ist, und eine Vorschubeinheit 20, die in seinem mittleren Abschnitt vorgesehen ist. Der Drucker 1 besitzt ferner eine Steuereinheit 100 (siehe 6) zum Steuern der Operationen des Druckers 1.
Die Papiervorschubeinheit 14 weist einen Papieraufbewahrungsabschnitt 15 und eine Papiervorschubwalze 45 auf. Rechteckige Blätter von Druckpapier P, die aufeinander gestapelt sind, können im Papieraufbewahrungsabschnitt 15 aufbewahrt werden. Die Papiervorschubwalze 45 führt die Blätter von Druckpapier P einzeln in Richtung der Vorschubeinheit 20 in einer solchen Weise zu, dass das oberste der Blätter von Druckpapier P im Papieraufbewahrungsabschnitt 15 in Richtung der Vorschubeinheit 20 zugeführt wird. Die Blätter von Druckpapier P werden im Papieraufbewahrungsabschnitt 15 so aufbewahrt, dass die Blätter Papier P in einer zu den langen Seiten jedes Blatts Papier P parallelen Richtung zugeführt werden können. Zwei Paare von Vorschubwalzen 18A, 18B, 19A und 19B sind entlang eines Vorschubweges zwischen dem Papieraufbewahrungsabschnitt 15 und der Fördereinheit 20 angeordnet. Ein Blatt von Druckpapier P, das aus der Papiervorschubeinheit 14 heraus zugeführt wird, wird durch die Vorschubwalzen 18A und 18B mit einer kurzen Seite des Blatts von Druckpapier P als Vorderende in 1 nach oben vorgeschoben und dann durch die Vorschubwalzen 19A und 19B zur Vorschubeinheit 20 nach links vorgeschoben
Eine Drehwelle der Papiervorschubwalze 45 neigt sich um 3° relativ zu einer zu einer Innenwand (nicht dargestellt) des Papieraufbewahrungsabschnitts 15 senkrechten Richtung, so dass die Drehwelle näher zur Vorschubeinheit 20 gelangt, wenn sie weiter von der Innenwand weg gelangt. Aus diesem Grund schiebt sich das Blatt von Druckpapier P, das von der Papiervorschubwalze 45 aufgenommen wird, in einer Richtung vor, die gegenüber der Innenwand des Papieraufbewahrungsabschnitts 15 geringfügig geneigt ist, so dass eine lange Seite des Blatts von Druckpapier P dazu gezwungen wird, sich der Innenwand des Papieraufbewahrungsabschnitts 15 zu nähern. Die Innenwand des Papieraufbewahrungsabschnitts 15 ist zur Vorschubrichtung des Blatts von Druckpapier P durch die Vorschubeinheit 20 parallel. Bevor eine kurze Seite des Blatts von Druckpapier P die Vorschubwalzen 18A und 18B erreicht, stößt eine lange Seite des Blatts von Druckpapier P an die Innenwand des Papieraufbewahrungsabschnitts 15 an. Dann geht das Blatt von Druckpapier P in Richtung der Vorschubwalzen 18A und 18B entlang der Innenwand des Papieraufbewahrungsabschnitts 15, während eine lange Seite des Blatts von Druckpapier P an der Innenwand des Papieraufbewahrungsabschnitts 15 anstößt. Durch eine solche einfache Konfiguration, dass die Papiervorschubwalze 45 relativ zur Innenwand des Papieraufbewahrungsabschnitts 15 geneigt ist, kann die Schrägstellung des Blatts von Druckpapier P korrigiert werden, während ein kontinuierlicher Vorschub des Blatts von Druckpapier P sichergestellt werden kann. Das Blatt von Druckpapier P, das durch die Vorschubwalzen 18A und 18B eingeklemmt wird, wird über Vorschubwalzen 19A und 19B in Richtung der Vorschubeinheit 20 nach außen vorgeschoben.
Die Vorschubeinheit 20 weist einen Endlosvorschubriemen 11 und zwei Riemenwalzen 6 und 7, die mit dem Vorschubriemen 11 umwickelt sind, auf. Die Länge des Vorschubriemens 11 ist so eingestellt, dass eine vorbestimmte Spannung im Vorschubriemen 11 erzeugt wird, der zwischen die zwei Riemenwalzen 6 und 7 gewickelt ist. Durch Wickeln des Vorschubriemens 11 zwischen die zwei Riemenwalzen 6 und 7 sind zwei Ebenen, die gemeinsame Tangenten an den Riemenwalzen 6 bzw. 7 umfassen und zueinander parallel sind, am Vorschubriemen 11 gebildet. Eine der zwei Ebenen, die den Tintenstrahlköpfen 2 zugewandt ist, dient als Vorschuboberfläche 27 für das Blatt von Druckpapier P. Das Blatt von Druckpapier P, das aus der Papiervorschubeinheit 14 heraus vorgeschoben wird, wird auf der Vorschuboberfläche 27 des Vorschubriemens 11 vorgeschoben, wäh rend das Drucken auf einer oberen Oberfläche des Blatts von Druckpapier P durch die Tintenstrahlköpfe 2 durchgeführt wird. Anschließend erreicht das Blatt von Druckpapier P den Papieraufnahmeabschnitt 16. Im Papieraufnahmeabschnitt 16 werden Blätter von Druckpapier, auf denen das Drucken bereits durchgeführt wurde, aufeinander gestapelt.
Jeder der vier Tintenstrahlköpfe 2 weist einen Kopfkörper 13 an seinem unteren Ende auf. Wie später beschrieben wird, besitzt der Kopfkörper 13 eine Strömungswegeinheit 4 (siehe 4) und Aktoreinheiten 21, die an die Strömungswegeinheit 4 geklebt sind. Eine große Anzahl von individuellen Tintenströmungswegen 32 mit Druckkammern 10, die mit Düsen 8 in Verbindung stehen, sind in der Strömungswegeinheit 4 ausgebildet. Die Aktoreinheiten 21 können der Tinte in gewünschten der Druckkammern 10 einen Druck verleihen.
Jeder Kopfkörper 13 ist wie ein rechteckiges Parallelepiped geformt, das schmal ist und sich in einer zum Papier senkrechten Richtung verlängert, das 1 in einer Draufsicht zeigt. Die vier Kopfkörper 13 sind nahe aneinander entlang der Links-Rechts-Richtung in dem Papier, das 1 zeigt, angeordnet. Eine große Anzahl von Düsen 8 (siehe 2) mit einem sehr kleinen Durchmesser sind in jeder der unteren Oberflächen (Tintenausstoßbereiche) der vier Kopfkörper 13 definiert. Die Farbe von Tinte, die aus jeder Düse 8 ausgestoßen wird, ist irgendeine von Magenta (M), Gelb (Y), Zyan (C) und Schwarz (K). Die Farben der Tinte, die aus der großen Anzahl von Düsen 8 ausgestoßen wird, die zu einem Kopfkörper 13 gehören, sind gleich. Verschiedene Arten von Tinte mit Farben, die aus den vier Farben Magenta, Gelb, Zyan und Schwarz ausgewählt sind, werden aus der großen Anzahl von Tintenauslassöffnungen ausgestoßen, die jeweils zu den vier Kopfkörpern 13 gehören.
Ein geringfügiger Spalt ist zwischen der unteren Oberfläche von jedem Kopfkörper 13 und der Vorschuboberfläche 27 des Vorschubriemens 11 gebildet. Das Blatt von Druckpapier P wird von rechts nach links in 1 entlang eines Vorschubweges vorgeschoben, der durch den Spalt verläuft. Wenn das Blatt von Druckpapier. P unter den vier Kopfkörpern 13 nacheinander durchläuft, wird Tinte aus den Düsen 8 in Richtung der oberen Oberfläche des Blatts von Druckpapier P gemäß Bilddaten ausgestoßen, um dadurch ein gewünschtes Farbbild auf dem Blatt von Druckpapier P zu erzeugen.
Eine äußere Umfangsoberfläche 11A des Vorschubriemens 11 ist mit Silikongummi mit Haftvermögen behandelt. Wenn sich eine Riemenwalze 6 gegen den Uhrzeigersinn (in der Richtung des Pfeils A in 1) dreht, kann die Vorschubeinheit 20 folglich das Blatt von Druckpapier P, das durch die Vorschubwalzen 18A, 18B, 19A und 19B in Richtung des Papieraufnahmeabschnitts 16 vorgeschoben wird, vorschieben, während das Blatt von Druckpapier P auf der äußeren Umfangsoberfläche 11A des Vorschubriemens 11 durch das Haftvermögen der äußeren Umfangsoberfläche 11A gehalten wird.
Die zwei Riemenwalzen 6 und 7 stehen mit einer inneren Umfangsoberfläche 11B des Vorschubriemens 11 in Kontakt. Von den zwei Riemenwalzen 6 und 7 der Vorschubeinheit 20 ist die Riemenwalze 6, die auf der Stromabwärtsseite des Vorschubweges liegt, mit einem Vorschubmotor 74 verbunden. Der Vorschubmotor 74 wird auf der Basis der Steuerung der Steuereinheit 100 zur Drehung angetrieben. Die andere Riemenwalze 7 ist eine Abtriebswalze, die durch eine Drehkraft gedreht wird, die ihr vom Vorschubriemen 11 mit der Drehung der Riemenwalze 6 verliehen wird.
Die Presswalzen 38 und 39 sind nahe der Riemenwalze 7 angeordnet, so dass der Vorschubriemen 11 zwischen den Presswal zen 38 und 39 eingeklemmt ist. Jede der Presswalzen 38 und 39 weist einen Rohrkörper auf, der eine Länge besitzt, die im Wesentlichen gleich der axialen Länge der Riemenwalze 7 ist, und frei drehbar ist. Die Presswalze 38 wird durch eine nicht gezeigte Feder nach unten gedrückt, so dass das Blatt von Druckpapier P, das der Vorschubeinheit 20 zugeführt wird, gegen die Vorschuboberfläche 27 gedrückt werden kann. Da die Presswalzen 38 und 39 mit dem Vorschubriemen 11 zusammenarbeiten, um das Blatt von Druckpapier P zu pressen, wird das Blatt von Druckpapier P sicher an die Vorschuboberfläche 27 geheftet.
Eine Löseplatte 40 ist auf einer linken Seite der Vorschubeinheit 20 in 1 vorgesehen. Ein rechtes Ende der Löseplatte 40 tritt zwischen das Blatt von Druckpapier P und den Vorschubriemen 11 ein, so dass das Blatt von Druckpapier P, das an der Vorschuboberfläche 27 des Vorschubriemens 11 haftet, von der Vorschuboberfläche 27 gelöst wird.
Zwei Paare von Vorschubwalzen 21A, 21B, 22A und 22B sind zwischen der Fördereinheit 20 und dem Papieraufnahmeabschnitt 16 angeordnet. Das Blatt von Druckpapier P, das aus der Vorschubeinheit 20 ausgelassen wird, wird durch die Vorschubwalzen 21A und 21B in 1 nach oben vorgeschoben und durch die Vorschubwalzen 22A und 22B dem Papieraufnahmeabschnitt 16 zugeführt, während eine kurze Seite des Blatts von Druckpapier P als Führungskante dient.
Wie in 1 gezeigt, ist ein Papieroberflächensensor 33, der ein optischer Sensor mit einem Lichtemissionselement und einem Lichtempfangselement ist, zwischen der Presswalze 38 und dem Tintenstrahlkopf 2 angeordnet, der sich auf der am weitesten stromaufwärts liegenden Seite befindet. Der Papieroberflächensensor 33 ist so konfiguriert, dass das Lichtemissionselement Licht in Richtung einer Erfassungsposition auf dem Vorschubweg emittiert und dass das Lichtempfangselement reflektiertes Licht empfängt. Der Pegel eines aus dem Papieroberflächensensor 33 ausgegebenen Signals stellt eine Differenz der Intensität des reflektierten Lichts gemäß der Anwesenheit/Abwesenheit des Blatts von Druckpapier P in der Erfassungsposition dar. Das heißt, die Vorderkante des Blatts von Druckpapier P erreicht die Erfassungsposition zu einem Zeitpunkt, wenn der Pegel des Ausgangssignals schnell zunimmt. Da die Ankunft der Vorderkante des Blatts von Druckpapier P in der Erfassungsposition auf der Basis des Ausgangssignals des Papieroberflächensensors 33 gefunden werden kann, wird ein Drucksignal gemäß dem Zeitpunkt zu den Tintenstrahlköpfen 2 geliefert.
Mit Bezug auf 2 und 3 als nächstes wird jeder Kopfkörper 13 im Einzelnen beschrieben. 2 ist eine Draufsicht auf einen der Kopfkörper 13, die in 1 dargestellt sind. 3 ist eine vergrößerte Draufsicht auf einen Bereich, der durch die Ein-Punkt-Strichlinie in 2 umgeben ist. Wie in 2 und 3 gezeigt, weist der Kopfkörper 13 eine Strömungswegeinheit 4 auf, in der eine große Anzahl von Druckkammern 10, die Druckkammergruppen 9 bilden, und eine große Anzahl von Düsen 8 ausgebildet sind. Trapezförmige Aktoreinheiten 21, die im Zickzack in zwei Reihen angeordnet sind, sind an eine obere Oberfläche der Strömungswegeinheit 4 geklebt. Insbesondere ist jede Aktoreinheit 21 so vorgesehen, dass parallele entgegengesetzte Seiten (obere und untere Seiten) der Aktoreinheit 21 entlang der Längsrichtung der Strömungswegeinheit 4 angeordnet sind. Schräge Seiten von benachbarten Aktoreinheiten 21 überlappen einander in der Breitenrichtung der Strömungswegeinheit 4.
Eine untere Oberfläche der Strömungswegeinheit 4, deren Position den Klebebereichen der Aktoreinheiten 21 entspricht, dient als Tintenausstoßbereich. Wie in 3 gezeigt, sind eine große Anzahl von Düsen 8 in Form einer Matrix in einer Oberfläche des Tintenausstoßbereichs angeordnet. Druckkammern 10, die mit jeweiligen Düsen 8 in Verbindung stehen, sind in Form einer Matrix angeordnet. Mehrere Druckkammern 10, die sich in der unteren Oberfläche der Strömungswegeinheit 4 befinden, die in der Position dem Klebebereich einer Aktoreinheit 21 entspricht, bilden eine Druckkammergruppe 9.
Jede Düse 8 ist eine verjüngte Düse und steht mit einem Unterrohrverteiler 5A durch eine Druckkammer 10 mit einer Rautenform in der Draufsicht und einer Öffnung 12 in Verbindung. Die Unterrohrverteiler 5A dienen als Strömungsweg, der von einem Rohrverteiler 5 abzweigt. Der Rohrverteiler 5 weist Öffnungsabschnitte 5B auf, die in der oberen Oberfläche der Strömungswegeinheit 4 vorgesehen sind und mit einem nicht gezeigten Tintenausströmungsweg verbunden sind. Tinte wird von einem nicht gezeigten Tintentank durch den Tintenausströmungsweg zur Strömungswegeinheit 4 geliefert. Im Übrigen sind die Druckkammern 10 (Druckkammergruppen 9), die Öffnungsabschnitte 5B und die Öffnungen 12, die als gestrichelte Linien gezeichnet sein sollten, da sie unter jeder Aktoreinheit 21 liegen, in 2 und 3 als durchgezogene Linien gezeichnet, um es leicht zu machen, die Zeichnungen zu verstehen.
Mit Bezug auf 4 als nächstes wird eine Schnittstruktur jedes Kopfkörpers 13 im Einzelnen beschrieben. 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 3. Wie in 4 gezeigt, ist der Kopfkörper 13 ein Produkt, in dem eine Strömungswegeinheit 4 und Aktoreinheiten 21 aneinander geklebt sind (siehe 2). Die Strömungswegeinheit 4 weist eine Laminatstruktur auf, in der eine Hohlraumplatte 22, eine Basisplatte 23, eine Öffnungsplatte 24, eine Zuführungsplatte 25, Rohrverteilerplatten 26, 27 und 28, eine Abdeckplatte 29 und eine Düsenplatte 30 in absteigender Reihenfolge laminiert sind.
Die Hohlraumplatte 22 ist eine Metallplatte mit einer großen Anzahl von fast rautenförmigen Löchern, die als Druckkammern 10 ausgebildet sind. Die Basisplatte 23 ist eine Metallplatte, die eine große Anzahl von Verbindungslöchern jeweils zum Verbinden einer Druckkammer 10 mit einer entsprechenden Öffnung 12 und eine große Anzahl von Verbindungslöchern jeweils zum Verbinden der Druckkammer 10 mit einer entsprechenden Düse 8 aufweist. Die Öffnungsplatte 24 ist eine Metallplatte, die eine große Anzahl von Löchern, die als Öffnungen 12 ausgebildet sind, und eine große Anzahl von Verbindungslöchern jeweils zum Verbinden einer Druckkammer 10 mit einer entsprechenden Düse 8 aufweist. Die Zuführungsplatte 25 ist eine Metallplatte, die eine große Anzahl von Verbindungslöchern jeweils zum Verbinden einer Öffnung 12 mit einem entsprechenden Unterrohrverteiler 5A und eine große Anzahl von Verbindungslöchern jeweils zum Verbinden der Druckkammer 10 mit einer entsprechenden Düse 8 aufweist. Die Rohrverteilerplatten 26, 27 und 28 sind Metallplatten, die Löcher, die als Unterrohrverteiler 5A ausgebildet sind, und eine große Anzahl von Verbindungslöchern jeweils zum Verbinden einer Druckkammer 10 mit einer entsprechenden Düse 8 aufweisen. Die Abdeckplatte 29 ist eine Metallplatte, die eine große Anzahl von Verbindungslöchern jeweils zum Verbinden einer Druckkammer 10 mit einer entsprechenden Düse 8 aufweist. Die Düsenplatte 30 ist eine Metallplatte, die eine große Anzahl von darin ausgebildeten Düsen 8 aufweist. Die neun Platten 22 bis 30 sind laminiert, während sie so aufeinander ausgerichtet sind, dass individuelle Tintenströmungswege 32 gebildet sind.
Als nächstes wird die Konfiguration jeder Aktoreinheit 21 mit Bezug auf 5A und 5B beschrieben. 5A ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die die Aktoreinheit 21 und eine Druckkammer 10 zeigt. 5B ist eine Draufsicht, die die Form einer individuellen Elektrode zeigt, die an der Aktoreinheit 21 ausgebildet ist.
Wie in 5A gezeigt, weist die Aktoreinheit 21 eine Laminatstruktur auf, in der vier piezoelektrische Schichten 41, 42, 43 und 44 laminiert sind. Die piezoelektrischen Schichten 41 bis 44 sind so ausgebildet, dass sie eine gleiche Dicke von etwa 15 μm aufweisen. Die piezoelektrischen Schichten 41 bis 44 sind kontinuierliche flache Platten (kontinuierliche flache Plattenschichten), die über einer großen Anzahl von Druckkammern 10 angeordnet sind, die in einem Tintenausstoßbereich ausgebildet sind. Jede der piezoelektrischen Schichten 41 bis 44 besteht aus einem Keramikmaterial auf der Basis von Bleizirkonattitanat (PZT) mit Ferroelektrizität.
Eine individuelle Elektrode 35, die jeder Druckkammer 10 in der Position entspricht, ist an der piezoelektrischen Schicht 41 ausgebildet, die die oberste Schicht ist. Eine gemeinsame Elektrode 34, die etwa 2 μm dick ist, ist zwischen die piezoelektrische Schicht 41 als oberster Schicht und die piezoelektrische Schicht 42 auf der Unterseite der obersten Schicht eingefügt, so dass die gemeinsame Elektrode 34 auf den ganzen Oberflächen der Schichten ausgebildet ist. Im Übrigen ist keine Elektrode zwischen der piezoelektrischen Schicht 42 und der piezoelektrischen Schicht 43 angeordnet. Jede der individuellen Elektrode 35 und der gemeinsamen Elektrode 34 besteht aus einem Metallmaterial wie z. B. AG-PD.
Wie in 5B gezeigt, weist die individuelle Elektrode 35 eine Dicke von etwa 1 μm auf und weist eine planare Bautenform auf, die im Wesentlichen ähnlich zur Form der in 3 gezeigten Druckkammer 10 ist. Einer von spitzwinkligen Abschnitten der rautenförmigen individuellen Elektrode 35 ist verlängert. Ein kreisförmiger Kontaktfleckabschnitt 36 mit einem Durchmesser von etwa 160 μm, der mit der individuellen Elektrode 35 elektrisch verbunden ist, ist an einem verlängerten Ende der rautenförmigen individuellen Elektrode 35 vorgesehen. Der Kontaktfleckabschnitt 36 besteht beispielsweise aus Gold, das eine Glasfritte enthält. Wie in 5A gezeigt, ist der Kontaktfleckabschnitt 36 an eine Oberfläche des verlängerten Abschnitts der individuellen Elektrode 35 geklebt.
Die gemeinsame Elektrode 34 ist in einem nicht gezeigten Bereich geerdet. Folglich wird die gemeinsame Elektrode 34 in Bereichen, die allen Druckkammern 10 entsprechen, gleich auf dem Massepotential gehalten. Die individuellen Elektroden 35 sind mit einer Treiber-IC, die nicht gezeigt ist, aber als Teil der Steuereinheit 100 individuell vorgesehen ist, elektrisch verbunden, so dass ein elektrisches Potential selektiv für jede Druckkammer 10 gesteuert werden kann.
Als nächstes wird ein Verfahren zum Ansteuern der Aktoreinheit 21 beschrieben. Eine Polarisationsrichtung der piezoelektrischen Schicht 41 in der Aktoreinheit 21 ist eine Dickenrichtung der piezoelektrischen Schicht 41. Das heißt, die Aktoreinheit 21 weist eine Struktur vom so genannten unimorphen Typ auf, bei der eine piezoelektrische Schicht 41 auf der Oberseite (d. h. weit von den Druckkammern 10 weg) als Schicht mit einem aktiven Abschnitt verwendet wird, während drei piezoelektrische Schichten 42 bis 44 auf der Unterseite (d. h. nahe den Druckkammern 10) als nicht aktive Abschnitte verwendet werden. Wenn das elektrische Potential einer individuellen Elektrode 35 auf einen vorbestimmten positiven oder negativen Wert gesetzt wird, dient folglich ein Abschnitt der piezoelektrischen Schicht 41, an den ein elektrisches Feld angelegt wird, der zwischen die Elektroden gesetzt ist, als aktiver Abschnitt und schrumpft in einer zur Polarisationsrichtung senkrechten Richtung durch den piezoelektrischen Quereffekt, wenn die Richtung des elektrischen Feldes dieselbe wie die Polarisationsrichtung ist. Andererseits werden die piezoelektrischen Schichten 42 bis 44 durch das elektrische Feld nicht beeinflusst, so dass die piezoelektrischen Schichten 42 bis 44 nicht spontan schrumpfen. Folglich wird eine Differenz der Verzerrung in der zur Polarisationsrichtung senkrechten Richtung zwischen der piezoelektrischen Schicht 41 auf der Oberseite und den piezoelektrischen Schichten 42 bis 44 auf der Unterseite erzeugt, so dass das Ganze der piezoelektrischen Schichten 41 bis 44 so verformt wird, dass sie auf der nicht aktiven Seite konvex gekrümmt werden (unimorphe Verformung). Bei dieser Gelegenheit wird, wie in 5A gezeigt, die untere Oberfläche der piezoelektrischen Schichten 41 bis 44 an der oberen Oberfläche der Hohlraumplatte 22, die die Druckkammern definiert, fixiert. Folglich werden die piezoelektrischen Schichten 41 bis 44 so verformt, dass sie konvex in Richtung der Druckkammerseite gekrümmt werden. In diesem Fall wird das Volumen der Druckkammer 10 verringert, so dass der Druck der Tinte erhöht wird, um dadurch Tinte aus einer Düse 8, die mit der Druckkammer 10 verbunden ist, auszustoßen. Wenn das elektrische Potential der individuellen Elektrode 35 auf denselben Wert wie das elektrische Potential der gemeinsamen Elektrode 34 zurückgebracht wird, werden dann die piezoelektrischen Schichten 41 bis 44 in die ursprüngliche Form zurückgestellt, so dass das Volumen der Druckkammer 10 auf den ursprünglichen Wert zurückgebracht wird. Folglich wird Tinte von der Seite des Rohrverteilers 5 eingesaugt.
Die tatsächliche Ansteuerprozedur ist folgendermaßen. Das heißt, das elektrische Potential von jeder individuellen Elektrode 35 wird im Voraus so festgelegt, dass es höher (nachstehend als hohes Potential bezeichnet) ist als jenes der gemeinsamen Elektrode 34. Sobald eine Ausstoßanforderung durchgeführt wird, wird das elektrische Potential der indivi duellen Elektrode 35 einmal auf dasselbe elektrische Potential (nachstehend als niedriges Potential bezeichnet) wie jenes der gemeinsamen Elektrode 34 geändert und dann wieder zu einem vorbestimmten Zeitpunkt auf das hohe Potential geändert. Folglich werden die piezoelektrischen Schichten 41 bis 44 zu dem Zeitpunkt, zu dem das elektrische Potential der individuellen Elektrode 35 auf das niedrige Potential gebracht wird, auf die ursprüngliche Form wiederhergestellt, so dass das Volumen der Druckkammer 10 im Vergleich zum Anfangszustand (in dem die zwei Elektroden im elektrischen Potential voneinander verschieden sind) zunimmt. In diesem Fall wird ein Unterdruck auf das Innere der Druckkammer 10 aufgebracht, so dass Tinte von der Seite des Rohrverteilers 5 in die Druckkammer 10 gesaugt wird. Dann werden die piezoelektrischen Schichten 41 bis 44 verformt, so dass sie in Richtung der Seite der Druckkammer 10 zu dem Zeitpunkt, zu dem das elektrische Potential der individuellen Elektrode 35 wieder auf das hohe Potential gebracht wird, konvex gekrümmt werden. Folglich wird das Volumen der Druckkammer 10 verringert, um den Druck des Inneren der Druckkammer 10 auf einen positiven Wert zu bringen, um den Druck der Tinte zu erhöhen, um dadurch einen Tintentropfen auszustoßen. Das heißt, ein Impuls auf der Basis des hohen elektrischen Potentials wird zur individuellen Elektrode 35 geliefert, um den Tintentropfen auszustoßen. Es ist ideal, dass die Breite des Impulses gleich der AL (akustischen Länge) ist, die eine Zeitlänge ist, wenn sich die Druckwelle vom Rohrverteiler 5 zur Düse 8 in der Druckkammer 10 ausbreitet. Gemäß dieser Prozedur werden, wenn das Innere der Druckkammer 10 von einem Unterdruckzustand auf einen Überdruckzustand umgekehrt wird, beide Drücke zu einem starken Druck vereinigt, durch den der Tintentropfen ausgestoßen werden kann.
Hinsichtlich des Gradationsdrucks wird der Gradationsausdruck durch eine Anzahl von Tintentropfen, die aus einer Düse 8 ausgestoßen werden, d. h. eine Menge (Volumen) an Tinte, die auf der Basis der Anzahl von Malen eingestellt wird, die Tintentropfen aus einer Düse 8 ausgestoßen werden, verwirklicht. Daher werden Tintenausstöße der Anzahl von Malen entsprechend dem festgelegten Gradationsausdruck kontinuierlich aus der Düse 8 entsprechend dem festgelegten Punktbereich durchgeführt. Im Allgemeinen ist es, wenn Tintenausstöße kontinuierlich durchgeführt werden, bevorzugt, dass der Abstand zwischen Impulsen, die zum Ausstoßen von Tintentropfen geliefert werden, gleich der AL ist. In dieser Weise stimmt die Periode der restlichen Druckwelle des Drucks, der erzeugt wird, wenn ein Tintentropfen vorher ausgestoßen wurde, mit der Periode der Druckwelle des Drucks überein, die erzeugt wird, wenn ein Tintentropfen danach ausgestoßen wird, so dass die Druckwellen aufeinander überlagert werden können, um den Druck zum Ausstoßen der Tintentropfen zu erhöhen.
Als nächstes wird die Steuereinheit 100 im Einzelnen mit Bezug auf 6 beschrieben. 6 ist ein Funktionsblockdiagramm der Steuereinheit 100. Die Steuereinheit 100 umfasst: eine CPU (Zentraleinheit), die als Prozessor dient; einen ROM (Festwertspeicher) zum Speichern von Programmen, die von der CPU ausgeführt werden, und von Daten, die in den Programmen verwendet werden; einen RAM (Direktzugriffsspeicher) zum vorübergehenden Speichern von Daten zum Zeitpunkt der Ausführung der Programme; und eine Treiber-IC zum Ansteuern der Aktoreinheiten 21. Diese Komponenten arbeiten so gemeinsam, dass nachstehend beschriebene Funktionsabschnitte arbeiten können.
Die Steuereinheit 100 arbeitet auf der Basis eines von einem Personalcomputer (PC) 200 gegebenen Befehls. Wie in 6 gezeigt, umfasst die Steuereinheit 100 funktional einen Kommunikationsabschnitt 141, einen Betriebssteuerabschnitt 142 und einen Drucksteuerabschnitt 143. Im Übrigen wird jeder der Funktionsabschnitte durch eine Hardware wie z. B. eine ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung) implementiert. Alle Funktionsabschnitte können durch die Software implementiert werden oder ein Teil der Funktionsabschnitte kann durch die Software implementiert werden.
Der Kommunikationsabschnitt 141 kommuniziert mit dem PC 200. Der Kommunikationsabschnitt 141 gibt einen Befehl in Bezug auf die Operation, der vom PC 200 übertragen wird, an den Betriebssteuerabschnitt 142 aus. Der Kommunikationsabschnitt 141 gibt einen Befehl in Bezug auf das Drucken, der vom PC 200 übertragen wird, an den Drucksteuerabschnitt 143 aus. Der Betriebssteuerabschnitt 142 steuert den Vorschubmotor 74 usw. auf der Basis des vom PC 200 gegebenen Befehls und eines vom Drucksteuerabschnitt 143 gegebenen Befehls. Der Drucksteuerabschnitt 143 führt das Drucken auf der Basis des Befehls in Bezug auf das Drucken aus, welcher vom PC 200 gegeben wird.
Als nächstes wird der Drucksteuerabschnitt 143 im Einzelnen mit Bezug auf 7 beschrieben. 7 ist ein Funktionsblockdiagramm des Drucksteuerabschnitts 143. Wie in 7 gezeigt, besitzt der Drucksteuerabschnitt 143 sechs Impulserzeugungsabschnitte 144a bis 144f, einen Korrekturfaktor-Speicherabschnitt 148, einen Kartenspeicherabschnitt 149 und eine Signalform-Auswahlabschnitt 150.
Die Impulserzeugungsabschnitte 144a bis 144f erzeugen Impulse mit sechs Signalformmustern, die voneinander verschieden sind. In dieser Ausführungsform kann ein Gradationsdruck mit drei Gradationsniveaus (nicht einschließlich des Falls des Nicht-Ausstoßes) durchgeführt werden. Der Gradationsdruck kann in einer solchen Weise erreicht werden, dass kleine, mittlere und große Tintentropfen, die im Volumen voneinander verschieden sind, ausgestoßen werden. Die Gradationsniveaus im Gradationsdruck werden nachstehend als kleiner Tropfen, mittlerer Tropfen und großer Tropfen bezeichnet. Hinsichtlich der sechs Signalformmuster sind zwei Arten von Mustern für jedes Gradationsniveau vorgesehen. Drei-Bit-Codes (001 bis 110) werden zu den sechs Signalformmustern hinzugefügt, um die Signalformmuster jeweils zu spezifizieren. Tabelle 1 zeigt ein Beispiel der sechs Signalformmuster. [Tabelle 1]

Signalformmuster Code

Kleiner Tropfen 1 001

Kleiner Tropfen 2 010

Mittlerer Tropfen 1 011

Mittlerer Tropfen 2 100

Großer Tropfen 1 101

Großer Tropfen 2 110
Wie in Tabelle 1 gezeigt, sind die Signalformmuster 001 und 010 beide zum Bilden von kleinen Tropfen vorgesehen. Die Signalformmuster 001 und 010 werden so erzeugt, dass die Menge an ausgestoßener Tinte bei der Verwendung des Signalformmusters 010 größer ist als die Menge an ausgestoßener Tinte bei der Verwendung des Signalformmusters 001. Die Signalformmuster 011 und 100 sind beide zum Bilden von mittleren Tropfen vorgesehen. Die Signalformmuster 011 und 100 werden so erzeugt, dass die Menge an ausgestoßener Tinte bei der Verwendung des Signalformmusters 100 größer ist als die Menge an ausgestoßener Tinte bei der Verwendung des Signalformmusters 011. Die Signalformmuster 101 und 110 sind beide zum Bilden von großen Tropfen vorgesehen. Die Signalformmuster 101 und 110 werden so erzeugt, dass die Menge an ausgestoßener Tinte bei der Verwendung der Signalformmuster 110 größer ist als die Menge an ausgestoßener Tinte bei der Verwendung des Signalformmusters 101. Im Übrigen ist die Menge an ausgestoßener Tinte zum Bilden eines kleinen Tropfens kleiner als die Menge an ausgestoßener Tinte zum Bilden eines mittleren Tropfens und jene zum Bilden eines großen Tropfens. Die Menge an ausgestoßener Tinte zum Bilden eines mittleren Tropfens ist auch kleiner als die Menge an ausgestoßener Tinte zum Bilden eines großen Tropfens.
Der Impulserzeugungsabschnitt 144a erzeugt Impulse mit dem Signalformmuster 001. Der Impulserzeugungsabschnitt 144b erzeugt Impulse mit dem Signalformmuster 010. Der Impulserzeugungsabschnitt 144c erzeugt Impulse mit dem Signalformmuster 011. Der Impulserzeugungsabschnitt 144d erzeugt Impulse mit dem Signalformmuster 100. Der Impulserzeugungsabschnitt 144e erzeugt Impulse mit dem Signalformmuster 101. Der Impulserzeugungsabschnitt 144f erzeugt Impulse mit dem Signalformmuster 110.
Der Korrekturfaktor-Speicherabschnitt 148 speichert als Korrekturfaktortabelle Korrekturfaktoren, die für jedes Gradationsniveau in jedem Block festgelegt sind, der so definiert ist, dass er mindestens eine Düse 8 in einem Tintenausstoßbereich des Kopfkörpers 13 enthält. Jeder Korrekturfaktor ist zum Einordnen jedes Blocks auf der Basis der Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 in jedem Block vorgesehen. Jeder Korrekturfaktor wird auf der Basis des Verhältnisses der Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 in jedem Block zu einer idealen Menge an ausgestoßener Tinte aus der Düse 8 bestimmt. Wie später beschrieben wird, wird der Korrekturfaktor in einem Schritt zum Korrigieren einer Menge an ausgestoßener Tinte in einem Prozess der Herstellung des Kopfkörpers 13 bestimmt. Alternativ kann der Korrekturfaktor in einer solchen Weise bestimmt werden, dass die Menge an ausgestoßener Tinte für jeden Block durch einen im Drucker 1 vorgesehenen Sensor gemessen wird. Da die Menge an aus den Düsen 8 ausgestoßener Tinte in jedem Block auf der Basis des Korrekturfaktors korrigiert wird, kann die Differenz in der Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 unter den Blöcken klein gemacht werden.
Insbesondere wenn die Steuereinheit 100 den Tintenausstoß unter Verwendung des Korrekturfaktors steuert, ist die Differenz in der Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 unter den Blöcken kleiner als jene ohne Verwendung der Korrekturfaktoren.

8 zeigt ein Beispiel der Blockfestlegung. 8 ist eine Draufsicht, die einen Tintenausstoßbereich im Kopfkörper 13 zeigt. Ein Bereich, der hinsichtlich der Position jeder Aktoreinheit 21 entspricht, ist durch die gestrichelte Linie dargestellt. Diese Bereiche definieren die jeweiligen Druckkammergruppen 9 und sind wie ein Trapez geformt. Eine große Anzahl von Düsen 8 sind in den jeweiligen Bereichen ausgebildet, die die Druckkammergruppen 9 definieren (siehe 2 und 3). Wie in 8 gezeigt, ist der Tintenausstoßbereich durch acht virtuelle Linien, die sich in der Vorschubrichtung des Blatts von Druckpapier P erstrecken, in neun Blöcke A bis I unterteilt. Jede virtuelle Linie verläuft durch einen Scheitel, der eine schräge Seite des Trapezes, das die Druckkammergruppe 9 definiert, mit einer kurzen Seite des Trapezes verbindet. Das heißt, die virtuellen Linien sind so festgelegt, dass die virtuellen Linien durch Punkte einer strukturellen Änderung des Kopfkörpers 13 verlaufen, die sich in einer zur Vorschubrichtung senkrechten Richtung erstrecken. Mit anderen Worten, mindestens einer der Blöcke (Blöcke C, E und G in 8) umfasst einen ganzen Randbereich zwischen zwei benachbarten Aktoreinheiten 21. In 8 ist der Randbereich zwischen den zwei benachbarten Aktoreinheiten 21 ein Parallelogrammbereich, der durch schräge Seiten der zwei benachbarten Aktoreinheiten 21 definiert ist. Tabelle 2 zeigt ein Beispiel der Korrekturfaktortabelle, die den Blöcken A bis I, die in 8 dargestellt sind, entspricht. [Tabelle 2]

Block	Korrekturfaktor (für kleinen Tropfen)	Korrekturfaktor (für mittleren Tropfen)	Korrekturfaktor (für großen Tropfen)
A	0	0	0
B	0	0	0
C	0	0	1
D	0	1	1
E	1	1	1
F	0	1	1
G	0	0	1
H	0	0	0
I	0	0	0

Wie in Tabelle 2 gezeigt, sind die Blöcke im Tintenausstoßbereich des Kopfkörpers 13 durch zwei Korrekturfaktoren "0" und "1" für jedes Gradationsniveau eingeordnet. Der Korrekturfaktor "0" gibt an, dass die Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 Standard ist. Der Korrekturfaktor "1" gibt an, dass die Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 kleiner ist als der Standard. Im Übrigen können die Korrekturfaktoren durch eine beliebige Anzahl von Rängen festgelegt werden.

Der Kartenspeicherabschnitt 149 ist so vorgesehen, dass eine Kombination von Signalformmustern zum Minimieren der Differenz in der Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 unter den Blöcken im Gradationsdruck als Auswahlkarte gespeichert ist, die für jeweilige Blöcke und für jedes Gradationsniveau auf der Basis der im Korrekturfaktor-Speicherabschnitt 144 gespeicherten Korrekturfaktortabelle bestimmt ist. Tabelle 3 zeigt ein Beispiel der Auswahlkarte. [Tabelle 3]

Block	Signalformmuster (für kleinen Tropfen)	Signalformmuster (für mittleren Tropfen)	Signalformmuster (für großen Tropfen)
A	001	011	101
B	001	011	101
C	001	011	110
D	001	100	110
E	010	100	110
F	001	100	110
G	001	011	110
H	001	011	101
I	001	011	101

Wie in Tabelle 3 gezeigt, ist in den Blöcken A bis D und den Blöcken F bis I, in denen der Korrekturfaktor für die Gradation mit kleinem Tropfen auf "0" in der im Korrekturfaktor-Speicherabschnitt 148 gespeicherten Korrekturfaktortabelle gesetzt ist, das zum Bilden einer Gradation mit kleinem Tropfen verwendete Signalformmuster auf das Signalformmuster "001" gesetzt, das den Standard in der Menge an ausgestoßener Tinte angibt. Andererseits ist in einem Block E, in dem der Korrekturfaktor für eine Gradation mit kleinem Tropfen auf "1" gesetzt ist, das zum Bilden einer Gradation mit kleinem Tropfen verwendete Signalformmuster auf das Signalformmuster "010" gesetzt, das in der Menge an ausgestoßener Tinte größer ist als das Signalformmuster "001". In den Blöcken A bis C und den Blöcken G bis I, in denen der Korrekturfaktor für die Gradation mit mittlerem Tropfen in der Korrekturfaktortabelle auf "0" gesetzt ist, ist das zum Bilden der Gradation mit mittlerem Tropfen verwendete Signalformmuster auf das Signalformmuster "011" gesetzt, das in der Menge an ausgestoßener Tinte Standard ist. Andererseits ist in den Blöcken D bis F, in denen der Korrekturfaktor für die Gradation mit mittlerem Tropfen auf "1" gesetzt ist, das zum Bilden einer Gradation mit mittlerem Tropfen verwendete Signalformmuster auf das Signalformmuster "100" gesetzt, das in der Menge an ausgestoßener Tinte größer ist als das Signalformmuster "011". In den Blöcken A und B und den Blöcken H und I, in denen der Korrekturfaktor für die Gradation mit großem Tropfen in der Korrekturfaktortabelle auf "0" gesetzt ist, ist das zum Bilden einer Gradation mit großem Tropfen verwendete Signalformmuster auf das Signalformmuster "101" gesetzt, das den Standard in der Menge an ausgestoßener Tinte angibt. Andererseits ist in den Blöcken C bis G, in denen der Korrekturfaktor für die Gradation mit großem Tropfen auf "1" gesetzt ist, das zum Bilden einer Gradation mit großem Tropfen verwendete Signalformmuster auf das Signalformmuster "110" gesetzt, das in der Menge an ausgestoßener Tinte größer ist als das Signalformmuster "101". In dieser Weise kann die Differenz in der Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 unter den Blöcken A bis I in jedem Gradationsniveau klein gemacht werden. Insbesondere kann die Differenz in der Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 unter den Blöcken A bis I kleiner gemacht werden als ohne Verwendung der Korrekturfaktortabelle (Tabelle 2) und der Auswahlkarte (Tabelle 3).
Der Signalformauswahlabschnitt 150 bezieht sich auf die Auswahlkarte, die im Kartenspeicherabschnitt 149 gespeichert ist, um das zu verwendende Signalformmuster zu bestimmen, in Reaktion auf einen Druckbefehl (der einen Block mit Düsen 8, der angefordert wird, um Tintentropfen auszustoßen, und zu erzeugende Gradationsdaten angibt), der vom Kommunikationsabschnitt 141 gegeben wird. Der Signalformauswahlabschnitt 150 wählt einen Impuls mit dem bestimmten Signalformmuster aus den Impulsen aus, die durch die Impulserzeugungsabschnitte 144a bis 144f erzeugt werden, um den ausgewählten Impuls zu den entsprechenden individuellen Elektroden 35 der Aktoreinheit 21 zu liefern. Folglich wird die Aktoreinheit 21 ange steuert, um korrigierte Tintentropfen aus entsprechende Düsen 8 auszustoßen, so dass ein Punkt mit einer gewünschten Gradation auf dem Blatt von Druckpapier P gebildet wird.
Als nächstes wird ein Verfahren zum Korrigieren einer Menge an ausgestoßener Tinte, das nach der Herstellung des Druckkörpers 13 durchgeführt werden soll, beschrieben. Das Verfahren zum Korrigieren der Menge an ausgestoßener Tinte ist ein Verfahren zum Bestimmen von jeweiligen Korrekturfaktoren, die Inhalte der im Korrekturfaktor-Speicherabschnitt 148 gespeicherten Korrekturfaktortabelle sind. Zuerst wird in jedem der Blöcke A bis I die Menge an aus den Düsen 8 ausgestoßener Tinte tatsächlich gemessen (erster Schritt). 9 zeigt eine spezielle Konfiguration zum Messen der Menge an ausgestoßener Tinte. Wie in 9 gezeigt, ist ein Endabschnitt eines Tintenzufuhrrohrs 111 mit der Strömungswegeinheit 4 des hergestellten Kopfkörpers 13 verbunden. Der andere Endabschnitt des Tintenzufuhrrohrs 111 ist mit einem Tintentank 110 verbunden. Folglich wird im Tintentank 110 reservierte Tinte über das Tintenzufuhrrohr 111 zur Strömungswegeinheit 4 geliefert. Die Aktoreinheiten 21 des Kopfkörpers 13 sind mit einer Messsteuereinheit (nicht dargestellt) verbunden, die die Aktoreinheiten 21 ansteuern kann. Der Tintentank 110 wird auf ein Wiegeinstrument 112 gesetzt, so dass das Gesamtgewicht des Tintentanks 110 gemessen werden kann.
Im Übrigen ist die Konfiguration zum Messen der Menge an ausgestoßener Tinte aus den Düsen 8 nicht auf die vorstehend erwähnte Konfiguration begrenzt. Wie in 10 gezeigt, kann das Wiegeinstrument 112 beispielsweise die Menge an ausgestoßener Tinte messen, während der Kopfkörper 13 Tintentropfen direkt auf ein Tablett 113 ausstößt, das auf das Wiegeinstrument 112 gesetzt ist.
In der vorstehend erwähnten Konfiguration steuert die Messsteuereinheit die Aktoreinheit 21 an, um Tintentropfen aus den Düsen 8 von jedem der Blöcke A bis I auszustoßen. Wenn die Messsteuereinheit Tintentropfen aus den Düsen 8 von jedem der Blöcke A bis I ausstößt, wird das Gesamtgewicht des Tintentanks 110 vor und nach dem Tintenausstoß mit dem Wiegeinstrument 112 gemessen. Folglich kann die Menge an verbrauchter Tinte (Menge an verringerter Tinte) im Tintentank 110 beim Ausstoß der Tintentropfen aus den Düsen 8 von jedem der Blöcke A bis I gemessen werden, das heiß, die Menge der aus den Düsen 8 von jedem der Blöcke A bis I ausgestoßenen Tinte kann gemessen werden. Die Menge an aus den Düsen 8 ausgestoßener Tinte wird für jeden der Blöcke A bis I und für jedes der Gradationsniveaus gemessen (kleiner Tropfen, mittlerer Tropfen und großer Tropfen) (die Mengen an ausgestoßener Tinte entsprechend mehreren Eingangssignalwerten werden gemessen).
Dann werden Korrekturfaktoren auf der Basis der Menge an aus den Düsen 8 ausgestoßener Tinte für jedes der Gradationsniveaus und für jeden der Blöcke A bis I, wie durch das vorstehend erwähnte Verfahren gemessen, bestimmt (zweiter Schritt). Insbesondere wird jede gemessene Menge an ausgestoßener Tinte durch die Anzahl von Düsen 8 in einem entsprechenden der Blöcke A bis I dividiert, um dadurch die Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 zu berechnen. Korrekturfaktoren werden bestimmt, um die Differenz in der Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 unter den Blöcken zu minimieren. Wenn die berechnete Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 für jedes der Gradationsniveaus in jedem der Blöcke A bis I beispielsweise Standard ist, wird der Korrekturfaktor als "0" festgelegt. Wenn andererseits die berechnete Menge kleiner ist als die Standardmenge, wird der Korrekturfaktor als "1" festgelegt. Die festgelegten Korrekturfaktoren werden als Korrekturfaktortabelle im Korrekturfaktor-Speicherabschnitt 148 gespei chert. Bei dieser Gelegenheit wird eine Auswahlkarte auf der Basis der Korrekturfaktortabelle erzeugt und im Kartenspeicherabschnitt 149 gespeichert.
Da gemäß der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform die Menge an ausgestoßener Tinte für jeden der Blöcke A bis I mit dem Wiegeinstrument 112 gemessen wird, tritt kein Fehler auf Grund einer Variation des Oberflächenzustandes des Blatts von Druckpapier P auf, obwohl ein solcher Fehler auftritt, wenn die Dichte eines gedruckten Bildes erfasst wird. Folglich können die Korrekturfaktoren so genau berechnet werden, dass eine Dichteunregelmäßigkeit in einem Druckergebnis sicher unterdrückt werden kann. Da das Wiegeinstrument 112 einfacher ist als irgendein optischer Sensor können die Korrekturfaktoren für die Menge an ausgestoßener Tinte überdies mit niedrigen Kosten berechnet werden. Folglich können die Kosten für die Herstellung des Kopfkörpers 13 verringert werden.
Da die Blöcke durch virtuelle Linien unterteilt sind, die sich in der Vorschubrichtung des Blatts Papier P erstrecken, kann überdies die Variation der Menge an ausgestoßener Tinte in Bezug auf die Längsrichtung des Kopfkörpers 13 dahingehend eingeschränkt werden, dass sie einen großen schlechten Einfluss auf die Bildqualität ausübt.
Da jede virtuelle Linie durch einen Scheitel verläuft, der ein Punkt einer strukturellen Änderung im Kopfkörper 13 ist und eine schräge Seite eines trapezförmigen Bereichs, der eine Aktoreinheit 21 definiert, mit einer kurzen Seite des trapezförmigen Bereichs verbindet, kann überdies eine angemessenere Korrektur in Anbetracht der Struktur des Kopfkörpers 13 durchgeführt werden.
Da die Korrekturfaktoren bestimmt werden können, wenn der Schritt der Messung der Menge an ausgestoßener Tinte (erster Schritt) einmal durchgeführt wird, kann überdies die Messung der Menge an ausgestoßener Tinte in einer kurzen Zeit ausgeführt werden. Folglich können die Kosten für die Herstellung des Druckers 1 verringert werden.
Da die Korrekturfaktoren für jedes Gradationsniveau festgelegt werden, kann überdies die Menge an ausgestoßener Tinte beim Gradationsdruck genau korrigiert werden.
Da die Menge an ausgestoßener Tinte durch ein solches einfaches Verfahren gemessen werden kann, dass das Gesamtgewicht des Tintentanks 110 mit dem Wiegeinstrument 112 gemessen wird, kann überdies die Menge an ausgestoßener Tinte in einer kurzen Zeit gemessen werden.
Überdies können Korrekturfaktoren so bestimmt werden, dass die Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 unter den Blöcken A bis I gleichmäßig wird. Mit dieser Konfiguration kann eine Variation der Menge an ausgestoßener Tinte weiter effizient unterdrückt werden.
Gemäß dem in der ersten Ausführungsform beschriebenen Drucker 1 kann auch, da die Menge an aus den Düsen 8 ausgestoßener Tinte durch Bezugnahme auf die Korrekturfaktortabelle für die Blöcke A bis I, die im Korrekturfaktor-Speicherabschnitt 148 gespeichert ist, korrigiert wird, die Variation der Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 unter den Blöcken A bis I leicht korrigiert werden. Folglich kann ein Bild mit hoher Qualität, das von einer Dichteunregelmäßigkeit frei ist, gedruckt werden, während der Druckdurchsatz effizient gehalten werden kann.
Gemäß der ersten Ausführungsform erzeugen die Impulserzeugungsabschnitte 144a bis 144f die mehreren Arten von Signalformen, die verwendet werden, um die verschiedenen Mengen an Tinte aus den Düsen 8 auszustoßen, für die jeweiligen Gradationsniveaus. Der Signalform-Auswahlabschnitt 150 wählt eine Signalform, die einem Gradationsniveau entspricht, für jeden Block aus den mehreren Arten von Signalformen aus, die für die jeweiligen Gradationsniveaus erzeugt werden. Daher kann der Drucker 1 gemäß dieser Ausführungsform ein Bild mit hoher Qualität drucken, in dem die Variation in der Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse unter den Blöcken selbst im Fall des Gradationsdrucks unterdrückt wird.
In der ersten Ausführungsform speichert der Kartenspeicherabschnitt 149 auch die Korrekturfaktortabelle für jedes Gradationsniveau. Daher kann die Variation der Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse unter den Blöcken selbst im Fall des Gradationsdrucks leicht unterdrückt werden.
Wenn der in der Korrekturfaktortabelle gespeicherte Inhalt gemäß einer Umgebungsänderung geeignet geändert wird, kann überdies die Variation in der Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 unter den Blöcken A bis I sicher unterdrückt werden.
Die Änderung der Umgebung (z. B. Temperatur) kann eine Variation einer Menge an aus den Düsen 8 ausgestoßener Tinte verursachen. Hier wird ein Verfahren zum Korrigieren einer Menge an ausgestoßener Tinte gemäß einer modifizierten Ausführungsform, in der Korrekturfaktoren für jeweilige Umgebungsbedingungen erhalten werden, beschrieben.
Um die Korrekturfaktoren für die jeweiligen Umgebungsbedingungen zu erhalten, werden bei der Herstellung des Kopfkörpers 13 der Schritt der Messung einer Menge an aus Düsen jedes Blocks ausgestoßener Tinte (erster Schritt) und ein Schritt zum Erhalten eines Korrekturfaktors für jeden Block und für jedes Gradationsniveau auf der Basis des Messergeb nisses (zweiter Schritt) wiederholt, während die Umgebungsbedingung geändert wird. Eine erste Temperatur wird beispielsweise auf 10°C festgelegt und dann werden der erste Schritt und der zweite Schritt durchgeführt, um Korrekturfaktoren bei 10°C zu erhalten. Dann wird die Temperatur auf 20°C geändert und dann werden der erste Schritt und der zweite Schritt durchgeführt, um Korrekturfaktoren bei 20°C zu erhalten. Anschließend werden der erste und der zweite Schritt wiederholt, während die Temperatur um 10°C bis beispielsweise 50°C geändert wird. Folglich werden die jeweiligen Korrekturfaktoren im Bereich von 10°C bis 50°C erhalten und in Korrekturfaktortabellen für die jeweiligen Temperaturen des Kartenspeicherabschnitts 149 gespeichert.
Andererseits besitzt der Drucker 1 gemäß dieser Modifikation einen Umgebungssensor wie z. B. einen Temperatursensor oder einen Feuchtigkeitssensor (nicht dargestellt). Bevor der Drucker 1 den Gradationsdruck durchführt, wählt der Signalformauswahlabschnitt 150 auf der Basis eines Ausgangssignals des Temperatursensors eine der Korrekturfaktortabellen für die jeweiligen Temperaturen, die im Kartenspeicherabschnitt 149 gespeichert sind, aus. Wenn beispielsweise ein Ausgangssignal aus dem Temperatursensor 20°C angibt, wählt der Signalformauswahlabschnitt 150 die Korrekturfaktortabelle für 20°C, die im Kartenspeicherabschnitt 149 gespeichert ist, aus. Dann nimmt die Signalformauswahl 150 auf die ausgewählte Korrekturfaktortabelle Bezug, um die für jeden Block in Reaktion auf den vom Kommunikationsabschnitt 141 gegebenen Druckbefehl zu verwendende Signalform zu bestimmen.
Gemäß dieser Modifikation speichert der Kartenspeicherabschnitt 149 die Korrekturfaktortabellen für die jeweiligen Umgebungsbedingungen (z. B. Temperaturen) und der Drucker 1 umfasst die Umgebungssensoren (z. B. Temperatursensor). Selbst wenn ein Benutzer den Drucker 1 von einer Stelle zu einer anderen Stelle bewegt und die Umgebungsbedingung um den Drucker 1 drastisch geändert wird, kann der Drucker 1 daher eine solche Umgebungsänderung angehen und veranlassen, dass eine Differenz unter den Blöcken in einer Menge an aus den Düsen ausgestoßener Tinte klein ist.
Als nächstes wird ein Verfahren zum Korrigieren einer Menge an ausgestoßener Tinte gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf 11 beschrieben. 11 ist eine Ansicht zum Erläutern des Verfahrens zum Korrigieren der Menge an ausgestoßener Tinte gemäß der zweiten Ausführungsform. Im Übrigen ist die Konfiguration des Druckers, auf den das Verfahren zum Korrigieren der Menge an ausgestoßener Tinte gemäß der zweiten Ausführungsform angewendet wird, dieselbe wie jene gemäß der ersten Ausführungsform. Zum Weglassen einer doppelten Beschreibung bezeichnen gleiche Ziffern gleiche Teile.
Das Verfahren zum Korrigieren der Menge an ausgestoßener Tinte ist ein Verfahren zum Bestimmen von jeweiligen Korrekturfaktoren, die Inhalte der Korrekturfaktortabelle sind, die im Korrekturfaktor-Speicherabschnitt 148 gespeichert ist. Zuerst wird in jedem der Blöcke A bis I die Menge an aus den Düsen 8 ausgestoßener Tinte gemessen (erster Schritt). In Bezug auf die Konfiguration und das Verfahren zum Messen der Menge an ausgestoßener Tinte ist die zweite Ausführungsform dieselbe wie die erste Ausführungsform, so dass auf deren Beschreibung verzichtet wird.
Wie in 11 gezeigt, wird die Menge an ausgestoßener Tinte in jedem der Blöcke A bis I dreimal gemessen, während die Position der virtuellen Linie auf X1, X2 und X3 nacheinander entlang der Längsrichtung des Kopfkörpers 13 geändert wird.
Dann werden Korrekturfaktoren auf der Basis der Menge an ausgestoßener Tinte, die durch das vorstehend erwähnte Verfahren gemessen wird, bestimmt (zweiter Schritt). Welche der virtuellen Linien X1 bis X3 als Bezugslinie zum Berechnen der Korrekturfaktoren übernommen wird, wird zuerst auf der Basis der drei Mengen an ausgestoßener Tinte, die mit den virtuellen Linien X1 bis X3 in jedem der Blöcke A bis I gemessen werden, bestimmt. Insbesondere wird jede Menge an ausgestoßener Tinte durch die Anzahl von Düsen 8 in Abhängigkeit von einer entsprechenden der virtuellen Linien X1 bis X3 dividiert, um dadurch die Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 zu berechnen. Dann werden die berechneten Mengen an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 in der Reihenfolge der virtuellen Linien X1 bis X3 angeordnet. Eine Bezugslinie wird aus den virtuellen Linien X1 bis X3 durch Vergleichen der Absolutwerte von Mengen an Änderung in der Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 zwischen zwei benachbarten virtuellen Linien festgelegt. Wenn die Änderungsmenge null ist, wird im Übrigen die virtuelle Linie X1 als Bezugslinie festgelegt. Der Absolutwert der Menge an Änderung zwischen der berechneten Menge an ausgestoßener Tinte für die virtuelle Linie X1 und jener für die virtuelle Linie X2 und der Absolutwert der Menge an Änderung zwischen jener für die virtuelle Linie X2 und jener für die virtuelle Linie X3 werden berechnet. Wenn der letztere Wert größer ist als der erstere Wert, wird die virtuelle Linie X2 als Bezugslinie festgelegt. Wenn der erstere Wert größer ist als der letztere Wert, wird die virtuelle Linie X1 als Bezugslinie festgelegt. In Bezug auf das Verfahren zum Bestimmen von Korrekturfaktoren auf der Basis der Menge an ausgestoßener Tinte ist die zweite Ausführungsform dieselbe wie die erste Ausführungsform, so dass auf die Beschreibung des Verfahrens verzichtet wird.
Gemäß der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform kann, da der effektivste Block bestimmt werden kann, die Men ge an ausgestoßener Tinte genau korrigiert werden. Folglich kann eine Dichteunregelmäßigkeit in einem Druckergebnis sicher unterdrückt werden.
Als nächstes wird ein Zeilenkopf-Tintenstrahldrucker gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf 12 bis 14 beschrieben. Im Übrigen bezeichnen wegen des Weglassens einer doppelten Beschreibung gleiche Ziffern gleiche Teile.
Eine Steuereinheit 100 gemäß der dritten Ausführungsform wird im Einzelnen mit Bezug auf 12 beschrieben. 12 ist ein Funktionsblockdiagramm der Steuereinheit 100 gemäß der dritten Ausführungsform. Die Steuereinheit 100 umfasst: eine CPU (Zentraleinheit), die als Prozessor dient; einen ROM (Festwertspeicher) zum Speichern von Programmen, die von der CPU ausgeführt werden, und in den Programmen verwendeten Daten; einen RAM (Direktzugriffsspeicher) zum vorübergehenden Speichern von Daten zum Zeitpunkt der Ausführung der Programme; und eine Treiber-IC zum Ansteuern der Aktoreinheiten 21. Diese Komponenten arbeiten so gemeinsam, dass nachstehend beschriebene Funktionsabschnitte arbeiten können.
Die Steuereinheit 100 arbeitet auf der Basis eines von einem Personalcomputer (PC) 200 gegebenen Befehls. Wie in 12 gezeigt, umfasst die Steuereinheit 100 funktional einen Kommunikationsabschnitt 341, einen Betriebssteuerabschnitt 342 und einen Drucksteuerabschnitt 343. Im übrigen wird jeder der Funktionsabschnitte durch eine Hardware wie z. B. eine ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung) implementiert. Alle der Funktionsabschnitte können durch die Software implementiert werden oder ein Teil der Funktionsabschnitte kann durch die Software implementiert werden.
Der Drucksteuerabschnitt 343 führt das Drucken auf der Basis des Befehls aus, der sich auf das Drucken bezieht und vom PC 200 gegeben wird. Der Drucksteuerabschnitt 343 weist einen Korrekturfaktor-Speicherabschnitt 344, einen Signalform-Bestimmungsabschnitt 345, einen Signalform-Speicherabschnitt 346, einen Signalform-Auswahlabschnitt 347 und einen Impulserzeugungsabschnitt 348 auf.
Der Korrekturfaktor-Speicherabschnitt 344 speichert eine Tabelle von Korrekturfaktoren, die für jeden Block festgelegt sind, der mindestens eine Düse 8 in einem Tintenausstoßbereich des Kopfkörpers 13 enthält. Jeder Korrekturfaktor ordnet den Block gemäß der Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 im Block ein. Jeder Korrekturfaktor wird auf der Basis des Verhältnisses der Menge an ausgestoßener Tinte 8 pro Düse in jedem Block zu einer idealen Menge an aus einer Düse 8 ausgestoßener Tinte bestimmt. Die Konfiguration kann so hergestellt werden, dass die Korrekturfaktoren in einer solchen Weise bestimmt werden, dass die Menge an ausgestoßener Tinte für jeden Block im Prozess der Herstellung des Kopfkörper 13 gemessen wird. Alternativ kann die Konfiguration so hergestellt werden, dass die Korrekturfaktoren in einer solchen Weise bestimmt werden, dass die Menge an ausgestoßener Tinte für jeden Block geeignet durch einen im Drucker 1 vorgesehenen Sensor 1 zum Messen der Menge an ausgestoßener Tinte gemessen wird. Wie später beschrieben wird, kann durch Korrigieren der Menge an aus den Düsen 8 ausgestoßener Tinte für jeden Block auf der Basis der Korrekturfaktoren die Differenz in der Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 unter den Blöcken verringert werden.
Die Blöcke können definiert sein, wie in 8 gezeigt. 8 ist eine Draufsicht, die einen Tintenausstoßbereich im Kopfkörper 13 zeigt. Ein Bereich, der hinsichtlich der Position jeder Aktoreinheit 21 entspricht, ist durch die gestri chelte Linie dargestellt. Dieser Bereich definiert eine Druckkammergruppe 9 und ist wie ein Trapez geformt. Eine große Anzahl von Düsen 8 sind in dem Bereich ausgebildet, der die Druckkammergruppe 9 definiert (siehe 2 und 3). Wie in 8 gezeigt, ist der Tintenausstoßbereich durch acht virtuelle Linien, die sich entlang der Vorschubrichtung des Blatts von Druckpapier P erstrecken, in neun Blöcke A bis I unterteilt. Jede virtuelle Linie verläuft durch einen Scheitel, der eine schräge Seite des Trapezes, das die Druckkammergruppe 9 definiert, mit einer kurzen Seite des Trapezes verbindet. Das heißt, die virtuellen Linien sind so festgelegt, dass die virtuellen Linien durch Punkte einer strukturellen Änderung im Kopfkörper 13 verlaufen, die sich entlang einer zur Vorschubrichtung des Blatts von Druckpapier P senkrechten Richtung erstrecken. Tabelle 4 zeigt ein Beispiel von Korrekturfaktoren, die den Blöcken A bis I, die in 8 dargestellt sind, entsprechen. [Tabelle 4]

Block Korrekturfaktor

A 0

B 0

C 0

D 1

E 1

F 1

G 0

H 0

I 0
Wie in Tabelle 4 gezeigt, sind die Blöcke im Tintenausstoßbereich des Kopfkörpers 13 durch zwei Korrekturfaktoren "0" und "1" eingeordnet. Der Korrekturfaktor "0" gibt an, dass die Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 Standard ist. Der Korrekturfaktor "1" gibt an, dass die Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 kleiner als der Standard ist. Im Übrigen können die Korrekturfaktoren durch eine beliebige Anzahl von Rängen festgelegt werden.
Der Signalform-Bestimmungsabschnitt 345 bestimmt eine Kombination von Impulssignalformmustern (Signalformen) für jeden Block auf der Basis der im Korrekturfaktor-Speicherabschnitt 344 gespeicherten Korrekturtabelle, so dass die Differenz in der Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 unter den Blöcken zum Zeitpunkt des Gradationsdrucks kleiner ist als jene in dem Fall, in dem ein und dieselbe Kombination von Impulssignalformmustern (Signalformen), die den jeweiligen Gradationsniveaus entsprechen, für alle Blöcke verwendet wird. Die Anzahl n von Arten von zu bestimmenden (auszuwählenden) Signalformmustern ist größer als die Anzahl m von Gradationsniveaus im Gradationsdruck. Wenn beispielsweise die Anzahl m von Gradationsniveaus 3 ist (nicht einschließlich des Nicht-Ausstoßes von Tinte), ist die Anzahl n von Arten von Signalformmustern gleich oder größer als 4. Diese Signalformmuster werden so bestimmt, dass verschiedene Mengen an Tinte aus den Düsen ausgestoßen werden.
13 zeigt ein Beispiel von Signalformmustern, wenn die Anzahl m von Gradationsniveaus 3 ist und die Anzahl n von Arten von Signalformmustern 4 ist. Im Übrigen stellt die vertikale Achse eine an jede individuelle Elektrode 35 angelegte Spannung dar und die horizontale Achse stellt die Zeit dar. Wie vorstehend beschrieben, werden in der dritten Ausführungsform Impulse auf der Basis eines hohen elektrischen Potentials zur individuellen Elektrode 35 geliefert, um Tintentropfen auszustoßen. Wie in 13 gezeigt, umfasst jedes der Signalformmuster i bis iv mindestens einen Ausstoßimpuls und einen Aufhebungsimpuls. Die Ausstoßimpulse werden verwendet, um Tintentropfen aus den Düsen 8 auszustoßen, so dass ein Impuls einen Tintentropfen ausstoßen kann. Das Signalformmuster i enthält einen Ausstoßimpuls. Das Signalformmuster ii enthält zwei Ausstoßimpulse. Das Signalformmuster iii enthält drei Ausstoßimpulse. Das Signalformmuster iv enthält vier Ausstoßimpulse. Das heißt, die Menge an ausgestoßener Tinte nimmt in der Reihenfolge der Signalformmuster i bis iv zu. Der Aufhebungsimpuls wird verwendet, um den Restdruck zu entfernen, der im individuellen Tintenströmungsweg 32 verbleibt, nachdem die Tinte ausgestoßen ist. Der Aufhebungsimpuls erzeugt einen neuen Druck im individuellen Tintenströmungsweg 32 zum Zeitpunkt einer Periode, die zur Periode des Restdrucks umgekehrt ist. Folglich wird der Restdruck mit dem durch den Aufhebungsimpuls erzeugten Druck aufgehoben. Wie in Tabelle 5 gezeigt, werden 3-Bit-Codes (001 bis 100) zum Festlegen der Signalformmuster jeweils zu den Signalformmustern i bis iv hinzugefügt. [Tabelle 5]

Signalformmuster Code

i 001

ii 010

iii 011

iv 100

Der Signalform-Speicherabschnitt 346 speichert für jeden Block eine Kombination von Signalformmustern, die durch den Signalform-Bestimmungsabschnitt 345 bestimmt werden. Die Tabelle 6 zeigt Kombinationen von Signalformmustern, die durch den Signalform-Bestimmungsabschnitt 345 auf der Basis der Daten in den Tabellen 4 und 5 bestimmt werden. Im Übrigen werden drei Arten von Gradationsdaten, die im Gradationsdruck verwendet werden, durch kleinen Tropfen, mittleren Tropfen und großen Tropfen dargestellt, die die Größe eines Tintentropfens angeben, der auf dem Blatt von Druckpapier P landet. [Tabelle 6]

Block	Kleiner Tropfen	Mittlerer Tropfen	Großer Tropfen
A	001	010	011
B	001	010	011
C	001	010	011
D	010	011	100
E	010	011	100
F	010	011	100
G	001	010	011
H	001	010	011
I	001	010	011

Wie in Tabelle 6 gezeigt, werden in den Blöcken A bis C und den Blöcken G bis I, in denen die Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 Standard ist (Korrekturfaktor "0": siehe Tabelle 4), die Signalformmuster i bis iii den kleinen, mittleren und großen Tropfen nacheinander zugewiesen. In den Blöcken D bis F, in denen die Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 klein ist (Korrekturfaktor "1": siehe Tabelle 4), werden die Signalformmuster ii bis iv den kleinen, mittleren und großen Tropfen nacheinander zugewiesen, um die Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 zu erhöhen. Folglich kann in den Blöcken A bis I die Differenz der Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 im Vergleich zu dem Fall, in dem dieselbe Kombination von Signalformmustern i bis iii oder ii bis iv für jeweilige Gradationsniveaus für alle Blöcke A bis I verwendet wird, verringert werden.
Der Signalform-Auswahlabschnitt 347 wählt ein Signalformmuster (Signalform) für jeden der Blöcke A bis I aus den Kombinationen von Signalformmustern, die im Signalform-Speicherabschnitt 346 gespeichert sind, für jeden der Blöcke A bis I auf der Basis der Gradationsdaten (kleiner Tropfen, mittlerer Tropfen und großer Tropfen) eines Punkts, der auf dem Blatt von Druckpapier P landen soll, aus. Dann veranlasst der Signalform-Auswahlabschnitt 347, dass der Impulserzeugungsabschnitt 348 Impulse mit dem ausgewählten Signalformmuster erzeugt, und liefert den erzeugten Impuls zu einer entsprechenden der individuellen Elektroden 35 des Aktors 21. Folglich wird die Aktoreinheit 21 angesteuert, um Tintentropfen aus einer entsprechenden Düse 8 gemäß den Signalformmustern auszustoßen, so dass ein Punkt mit einer gewünschten Gradation auf dem Blatt von Druckpapier P gebildet wird.
Der Impulserzeugungsabschnitt 348 erzeugt Impulse mit irgendeinem der Signalformmuster i bis iv, die durch den Signalform-Auswahlabschnitt 347 ausgewählt werden. Die erzeugten Impulse werden zu einer entsprechenden der individuellen Elektroden 35 des Aktors 21 durch den Signalform-Auswahlabschnitt 347 geliefert.
Gemäß der vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsform kann, da die Menge an aus den Düsen 8 ausgestoßener Tinte für jeden der Blöcke A bis I durch Ändern der Kombination der Signalformmuster i bis iv für jeden der Blöcke A bis I korrigiert wird, die Variation der Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 unter den Blöcken A bis I zum Zeitpunkt des Gradationsdrucks leicht korrigiert werden. Folglich kann ein Bild mit hoher Qualität, das von einer Dichteunregelmäßigkeit frei ist, gedruckt werden, während der Druckdurchsatz effizient gehalten werden kann.
Wenn die im Korrekturfaktor-Speicherabschnitt 344 gespeicherten Korrekturfaktoren gemäß einer Umgebungsänderung geeignet geändert werden, kann überdies eine Variation der Menge an ausgestoßener Tinte pro Düse 8 unter den Blöcken A bis I sicher unterdrückt werden.
Da die Blöcke durch virtuelle Linien unterteilt sind, die sich entlang der Vorschubrichtung des Blatts von Papier P erstrecken, kann die Variation der Menge an ausgestoßener Tinte in Bezug auf die Längsrichtung des Kopfkörpers 13 überdies dahingehend eingeschränkt werden, dass sie einen großen schlechten Einfluss auf die Bildqualität ausübt.
Außerdem verläuft jede virtuelle Linie durch einen Scheitel, der ein Punkt einer strukturellen Änderung im Kopfkörper 13 ist, und verbindet eine schräge Linie eines trapezförmigen Bereichs, der eine Aktoreinheit 21 definiert, mit einer kurzen Seite des trapezförmigen Bereichs. Daher kann eine angemessenere Korrektur in Anbetracht der Struktur des Kopfkörpers 13 durchgeführt werden.
Als nächstes wird ein modifiziertes Beispiel der dritten Ausführungsform mit Bezug auf 14 beschrieben. In der dritten Ausführungsform besitzt der Drucksteuerabschnitt 343 der Steuereinheit 100 den Korrekturfaktor-Speicherabschnitt 344 und den Signalform-Bestimmungsabschnitt 345, so dass der Signalform-Bestimmungsabschnitt 345 die im Signalform-Speicherabschnitt 346 zu speichernden Inhalte auf der Basis der im Korrekturfaktor-Speicherabschnitt 344 gespeicherten Inhalte bestimmt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration der dritten Ausführungsform begrenzt. Wie in 14 gezeigt, kann die Steuereinheit 100 so konfiguriert sein, dass vorbestimmte Inhalte im Signalform-Speicherabschnitt 346 gespeichert werden, ohne den Korrekturfaktor-Speicherabschnitt 344 und den Signalform-Bestimmungsabschnitt 345 aufzunehmen.
Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, ist die Erfindung nicht auf die vorstehend erwähnten Ausführungsformen begrenzt. Verschiedene Konstruktionsände rungen können vorgenommen werden, ohne vom Schutzbereich der nachstehend angehängten Ansprüche abzuweichen. Die virtuelle Linie kann beispielsweise so festgelegt (definiert) werden, dass sie sich in einer beliebigen Richtung erstreckt, obwohl die vorstehend erwähnten Ausführungsformen an dem Fall beschrieben wurden, in dem sich die virtuelle Linie in einer zur Vorschubrichtung des Blatts von Druckpaper P senkrechten Richtung erstreckt. Jede virtuelle Linie kann aus mehreren geraden Linien gebildet sein (d. h., jede virtuelle Linie kann eine Polygonlinie sein) oder eine Krümmung enthalten, obwohl die vorstehend erwähnten Ausführungsformen an dem Fall beschrieben wurden, in dem jede virtuelle Linie aus einer einzelnen geraden Linie gebildet ist.
Obwohl die vorstehend erwähnten Ausführungsformen an dem Fall beschrieben wurden, in dem die virtuellen Linien durch Punkte einer strukturellen Änderung im Kopfkörper 13 verlaufen, ist die Erfindung nicht auf diese Konfiguration begrenzt. Die virtuellen Linien können nicht durch die Punkte einer strukturellen Änderung im Kopfkörper 13 verlaufen. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die virtuellen Linien auf der Basis des Abstandes zwischen den virtuellen Linien in einer zur Vorschubrichtung des Blatts von Druckpapier P senkrechten Richtung angeordnet sind.
In den vorstehend erwähnten Ausführungsformen umfasst jeder der Blöcke A bis I mehrere Düsen 8. Ein Block mit nur einer Düse 8 kann jedoch festgelegt werden.
In der ersten und der zweiten Ausführungsform wird die Menge an ausgestoßener Tinte mit dem Wiegeinstrument 112 gemessen. Statt dessen kann das Volumen eines ausgestoßenen Tintentropfens gemessen werden.
In den Ausführungsformen ist die Anzahl m von Gradationsniveaus 3 und die Anzahl n von Arten von Signalformmustern ist 4. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese spezielle Konfiguration begrenzt. Die Anzahl m von Gradationsniveaus und die Anzahl n von Arten von Signalformmustern kann beliebig ausgewählt werden, solange die Anzahl n von Arten von Signalformmustern gleich oder größer als 3 ist und die Anzahl m von Gradationsniveaus gleich oder größer als 2 und kleiner als die Anzahl n von Arten von Signalformmustern ist. Die Anzahl m von Gradationsniveaus kann beispielsweise 4 sein und die Anzahl n von Arten von Signalformmustern kann 6 sein. Alternativ kann die Anzahl m von Gradationsniveaus 3 sein und die Anzahl n von Arten von Signalformmustern kann 5 sein. In diesem Fall kann die Anzahl von Rängen auf der Basis von Korrekturfaktoren zum Einordnen der Menge an ausgestoßener Tinte auf 3 festgelegt werden.

Claims

Zeilenkopf-Tintenstrahldrucker, der umfasst: einen Tintenstrahlkopf, der durch N – 1 virtuelle Linien, die sich in einer Vorschubrichtung eines Druckmediums erstrecken, in N Blöcke unterteilt ist, wobei N eine natürliche Zahl gleich oder größer als 2 ist, wobei der Tintenstrahlkopf (2) umfasst: eine Strömungswegeinheit, die mit Druckkammern (10) ausgebildet ist, die mit jeweiligen Düsen kommunizieren; und einzelne Elektroden (35), die so vorgesehen sind, dass sie den jeweiligen Druckkammern entsprechen; gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (100), die n Arten von Signalformen erzeugt, die verwendet werden, um unterschiedliche Tintenmengen von den jeweiligen Düsen auszustoßen, wobei n eine natürliche Zahl gleich oder größer als 3 ist; und eine Speichereinheit (149), die eine Kombination aus m Arten von Signalformen, die aus den n Arten von Signalformen ausgewählt sind, für jeden Block, der wenigstens eine Düse enthält, speichert, wobei m eine natürliche Zahl ist und 2 ≤ m ≤ n – 1 erfüllt ist, wobei: dann, wenn der Drucker einen Gradationsdruck unter Verwendung von m Arten von Signalformen, die aus den n Arten von Signalformen ausgewählt sind, ausführt, eine Differenz zwischen den Blöcken bezüglich der Menge der ausgestoßenen Tinte pro Düse in einem Fall, in dem die gespeicherten Kombinationen von'm Arten von Signalformen für die jeweiligen Blöcke verwendet werden, kleiner ist als jene in einem Fall, in dem für alle Blöcke ein und dieselbe Kombination von m Arten von Signalformen verwendet wird; wobei die Steuereinheit anhand von eingegebenen Gradationsdaten eine Signalform für jeden Block aus den Kombinationen der m Arten von Signalformen, die in der Speichereinheit gespeichert sind, auswählt, um die ausgewählte Signalform an eine einzelne Elektrode jedes Blocks auszugeben.
Zeilenkopf-Tintenstrahldrucker, der umfasst: einen Tintenstrahlkopf (2), der umfasst: eine Strömungswegeinheit, die mit Druckkammern (10) ausgebildet ist, die mit jeweiligen Düsen kommunizieren; und einzelne Elektroden (35), die so vorgesehen sind, dass sie den jeweiligen Druckkammern entsprechen; eine Tabellenspeichereinheit, die eine Tabelle speichert, in der mehrere Blöcke, wovon jeder wenigstens eine Düse enthält, entsprechend einer Menge ausgestoßener Tinte pro Düse in jedem Block angeordnet sind; gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (100), die n Arten von Signalformen erzeugt, die verwendet werden, um unterschiedliche Tintenmengen von den jeweiligen Düsen auszustoßen, wobei n eine natürliche Zahl gleich oder größer als 3 ist, wobei: dann, wenn der Drucker einen Gradationsdruck unter Verwendung von m Arten von Signalformen, die aus den n Arten von Signalformen ausgewählt sind, wobei m eine natürliche Zahl ist und 2 ≤ m ≤ n – 1 erfüllt ist, ausführt, die Steuereinheit eine Kombination aus m Arten von Signalformen für jeden Block bestimmt, so dass eine Differenz zwischen den Blöcken hinsichtlich einer Menge ausgestoßener Tinte pro Düse in einem Fall, in dem die bestimmten Kombinationen von m Arten von Signalformen für die jeweiligen Blöcke verwendet werden, kleiner ist als jene in einem Fall, in dem für alle Blöcke ein und dieselbe Kombination von m Arten von Signalformen verwendet wird; wobei die Steuereinheit die bestimmte Kombination von m Arten von Signalformen für jeden Block in einer Signalform-Speichereinheit speichert; und die Steuereinheit anhand eingegebener Gradationsdaten eine Signalform für jeden Block aus den Kombinationen der m Arten von Signalformen, die in der Signalform-Speichereinheit gespeichert sind, auswählt, um die ausgewählte Signalform an eine einzelne Elektrode jedes Blocks auszugeben.
Drucker nach Anspruch 2, wobei der Tintenstrahlkopf durch N – 1 virtuelle Linien, die sich in einer Vorschubrichtung eines Druckmediums erstrecken, in N Blöcke unterteilt ist, wobei N eine natürliche Zahl größer oder gleich 2 darstellt.
Drucker nach einem der Ansprüche 1 oder 3, wobei die n Blöcke in einer Längsrichtung der Strömungswegeinheit angeordnet sind.
Drucker nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 4, wobei die virtuellen Linien durch Punkte einer strukturellen Änderung in dem Tintenstrahlkopf verlaufen, der sich in einer Richtung senkrecht zu der Vorschubrichtung erstreckt.
Drucker nach Anspruch 5, wobei der Tintenstrahlkopf ferner umfasst: mehrere Aktoreinheiten mit einer Trapezform, wobei jede der Aktoreinheiten umfasst: eine piezoelektrische Schicht, die sich über den Druckkammern erstreckt; die einzelnen Elektroden; und eine gemeinsame Elektrode, wobei die piezoelektrische Schicht zwischen der gemeinsamen Elektrode und den einzelnen Elektroden eingebettet ist; wobei jede der einzelnen Elektroden auf der piezoelektrischen Schicht angeordnet ist, so dass ihre Position einer entsprechenden Druckkammer entspricht; die Aktoreinheiten in der Strömungswegeinheit so angeordnet sind, dass schräge Seiten benachbarter Aktoreinheiten bei Betrachtung in Vorschubrichtung miteinander überlappen; und jede virtuelle Linie durch jeden Punkt einer strukturellen Änderung verläuft, in dem eine schräge Seite jeder Aktoreinheit eine kurze Linie jeder Aktoreinheit schneidet.
Drucker nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 4, wobei: der Tintenstrahlkopf ferner umfasst: mehrere Aktoreinheiten mit einer Trapezform, wobei jede der Aktoreinheiten umfasst: eine piezoelektrische Schicht, die sich über die Druckkammern erstreckt; die einzelnen Elektroden; und eine gemeinsame Elektrode, wobei die piezoelektrische Schicht zwischen der gemeinsamen Elektrode und den einzelnen Elektroden eingebettet ist; wobei jede der einzelnen Elektroden auf der piezoelektrischen Schicht angeordnet ist, so dass ihre Position einer entsprechenden Druckkammer entspricht; die Aktoreinheiten in der Strömungswegeinheit angeordnet sind; und wenigstens einer der Blöcke einen vollständigen Randbereich zwischen zwei benachbarten Aktoreinheiten enthält.