DE69233218T2 - Farbstrahlaufzeichnungsgerät mit Temperaturüberwachung - Google Patents

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Hiromitsu Ohta-ku Hirabayashi
Naoji Ohta-ku Otsuka
Kentaro Ohta-ku Yano
Hitoshi Ohta-ku Sugimoto
Miyuki Ohta-ku Matsubara
Kiichiro Ohta-ku Takahashi
Osamu Ohta-ku Iwasaki
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung zum stabilen Durchführen einer Aufzeichnung durch Ausstoßen einer Tinte aus einem Aufzeichnungskopf auf ein Aufzeichnungsmedium, sowie ein Temperaturberechnungsverfahren zum Berechnen einer Temperaturabweichung des Aufzeichnungskopfs.
  • Verwandter Stand der Technik
  • In den jüngeren industriellen Gebieten sind verschiedene Produkte zum Umwandeln von zugeführter Energie in Wärme und Nutzen der umgewandelten Wärmeenergie entwickelt worden. In den meisten derartigen die Wärmeenergie nutzenden Produkten ist die Beziehung zwischen der Zeit und der Temperatur eines Gegenstands, die auf der Grundlage der zugeführten Energie erhalten wird, ein wichtiges Steuerelement.
  • Eine Aufzeichnungsvorrichtung, wie beispielsweise ein Drukker, ein Kopiergerät, ein Telefaxgerät oder dergleichen, zeichnet auf der Basis von Bildinformationen ein Bild auf, das aus Punktmustern auf einem Aufzeichnungsmedium, wie beispielsweise einem Papierblatt, einem dünnen Kunststoffilm oder dergleichen besteht. Die Aufzeichnungsvorrichtungen können in einen Tintenstrahl-Typ, einen Drahtpunkt-Typ, einen thermisch arbeitenden Typ, einen Laserstrahl-Typ und dergleichen klassifiziert werden. Von diesen Typen stößt die nach dem Tintenstrahlprinzip arbeitende Vorrichtung (Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung) fliegende Tinten- (Aufzeichnungsflüssigkeits-) Tröpfchen aus Ausstoßöffnungen eines Aufzeichnungskopfs aus und bringt die Tintentröpfchen auf ein Aufzeichnungsmedium, wodurch eine Aufzeichnung erreicht wird.
  • In den letzten Jahren wird eine große Anzahl von Aufnahmevorrichtungen eingesetzt, die Forderungen nach schneller Aufzeichnung, hoher Auflösung, hoher Bildqualität, niedrigem Ge räusch und dergleichen erfüllen müssen. Als eine Aufzeichnungsvorrichtung, die solchen Anforderungen entsprechen kann, ist die Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung bekannt. Bei der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung zum Durchführen von Aufzeichnungen durch Ausstoßen einer Tinte aus einem Aufzeichnungskopf wird die Stabilisierung des Tintenausstoßes und die Stabilisierung einer Tintenausstoßmenge, die zum Erfüllen der Anforderungen erforderlich sind, stark von der Temperatur der Tinte in einer Ausstoßeinheit beeinflußt. Im einzelnen ist dann, wenn die Temperatur der Tinte zu niedrig ist, die Viskosität der Tinte abnormal verringert, so daß die Tinte nicht mit normaler Ausstoßenergie ausgestoßen werden kann. Demgegenüber ist dann, wenn die Temperatur zu hoch ist, die Ausstoßmenge erhöht, so daß die Tinte auf einem Aufzeichnungsblatt verläuft, welches in einer Verschlechterung der Bildqualität resultiert.
  • Aus diesem Grund ist bei der konventionellen Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung ein Temperatursensor auf einer Rufzeichnungskopfeinheit angeordnet, und wird ein Verfahren zum Steuern der Temperatur der Tinte in der Ausstoßeinheit auf der Grundlage der erfaßten Temperatur des Aufzeichnungskopfs so, daß diese in einen gewünschten Bereich fällt, oder ein Verfahren zum Steuern der Ausstoßwiederherstellungsverarbeitung eingesetzt. Als Temperatursteuerungs-Heizeinrichtung werden häufig ein mit der Rufzeichnungskopfeinheit verbundenes Heizelement oder Ausstoßheizeinrichtungen selbst in einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung zum Durchführen einer Aufzeichnung durch Bilden fliegender Tintentröpfchen unter Verwendung von Wärmeenergie, d. h. in einer Vorrichtung zum Ausstoßen von Tintentröpfchen durch Wachsenlassen von Blasen durch Filmsieden der Tinte, verwendet. Wenn die Ausstoßheizeinrichtungen verwendet werden, müssen diese so mit Energie versorgt oder eingeschaltet werden, daß keine Blasen erzeugt werden.
  • In einer Aufzeichnungsvorrichtung zum Erhalten von ausstoßbaren Tintentröpfchen durch Erzeugen von Blasen in einer in festem Zustand vorliegenden Tinte oder einer flüssigen Tinte unter Verwendung von Wärmeenergie variieren die Ausstoßcharakteristiken in Abhängigkeit der Temperatur des Aufzeichnungskopfs. Daher ist es besonders wichtig, die Temperatur der Tinte in der Ausstoßeinheit und die Temperatur des Aufzeichnungskopfs, der die Temperatur der Tinte beachtlich beeinflußt, zu steuern.
  • Jedoch ist es sehr schwierig, die Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit, die die Ausstoßcharakteristiken als den wichtigen Faktor bei der Temperatursteuerung des Aufzeichnungskopfs beträchtlich beeinflußt, zu messen, da die Erfassungstemperatur des Sensors jenseits der Temperaturabweichung der zu steuernden Tinte wandert, weil die Ausstoßeinheit ebenfalls eine Wärmequelle ist, und weil sich die Tinte selbst bewegt. Aus diesem Grund ist es auch dann, wenn der Temperatursensor nur in der Nähe des Aufzeichnungskopfs angeordnet ist, um die Temperatur der Tinte bei deren Ausstoß mit hoher Genauigkeit zu messen, ziemlich schwierig, die Temperaturabweichung der Tinte selbst zu messen.
  • Als eine Einrichtung zum Steuern der Temperatur der Tinte wurde eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung zum indirekten Realisieren einer Stabilisierung der Tintentemperatur durch Stabilisieren der Temperatur des Aufzeichnungskopfs vorgeschlagen. Das US-Patent Nr. 4,910,528 offenbart einen Tintenstrahldrucker, der eine Einrichtung zum Stabilisieren der Temperatur des Aufzeichnungskopfs bei der Aufzeichnung in Übereinstimmung mit dem vorhergesagten Grad der Ansteuerung von Ausstoßheizeinrichtungen in Bezug auf die Erfassungstemperatur des sehr nahe an den Ausstoßheizeinrichtungen angeordneten Temperatursensors aufweist. Im einzelnen werden eine Heizeinrichtung des Aufzeichnungskopfs, eine Erregungseinrichtung für die Ausstoßheizeinrichtungen, eine Wagenantriebs-Steuereinrichtung zum Halten der Temperatur des Aufzeichnungskopfs unter einem vorbestimmten Wert, eine Wagenabtast-Verzögerungseinrichtung, eine Wagenabtastgeschwindigkeits-Verringerungseinrichtung, eine Änderungseinrichtung für eine Aufzeichnungssequenz eines Tintentröpfchenausstoßes aus dem Aufzeichnungskopf und dergleichen in Übereinstimmung mit der vorhergesagten Temperatur gesteuert, wodurch die Temperatur des Aufzeichnungskopfs stabilisiert wird.
  • Jedoch kann der in dem US-Patent Nr. 4,910,528 offenbarte Tintenstrahldrucker ein Problem wie beispielsweise eine Abnahme der Aufzeichnungsgeschwindigkeit aufwerfen, da die Stabilisierung der Temperatur des Aufzeichnungskopfs Vorrang hat.
  • Andererseits ändern sich, da ein Temperaturerfassungselement für den Aufzeichnungskopf, welches bei der Temperatursteuerung des Aufzeichnungskopfs wichtig ist, normalerweise Schwankungen unterliegt, die Erfassungstemperaturen oft von Aufzeichnungskopf zu Aufzeichnungskopf. Infolgedessen wird ein Verfahren zum Kalibrieren oder Einstellen des Temperaturerfassungselements des Aufzeichnungskopfs vor der Auslieferung der Aufzeichnungsvorrichtung oder ein Verfahren zum Bereitstellen eines Korrekturwerts des Temperaturerfassungselements für den Aufzeichnungskopf selbst und automatischen Korrigieren der Erfassungstemperatur, wenn der Kopf an dem Hauptkörper der Aufzeichnungsvorrichtung befestigt ist, verwendet.
  • Jedoch muß bei dem Verfahren zum Kalibrieren oder Einstellen des Temperaturerfassungselements vor der Auslieferung der Aufzeichnungsvorrichtung dann, wenn der Aufzeichnungskopf ausgetauscht werden muß, oder demgegenüber dann, wenn eine elektrische Platine des Hauptaufbaus ausgetauscht werden muß, das Temperaturerfassungselement neu kalibriert oder neu eingestellt werden, so daß Aufspannvorrichtungen für die Neukalibrierung oder Neueinstellung bereitgestellt werden müssen. Um den Korrekturwert für den Aufzeichnungskopf selbst bereitzustellen, muß der Korrekturwert aufzeichnungskopfweise gemessen werden, so daß eine spezielle Speichereinrichtung für den Aufzeichnungskopf bereitgestellt werden muß. Darüber hinaus muß der Hauptaufbau eine Erfassungseinrichtung zum Lesen des Korrekturwerts aufweisen, welches in Nachteilen hinsichtlich Kosten und der Anordnung der Vorrichtung resultiert.
  • Als Verfahren für das Verwenden der Ausstoßheizeinrichtungen zur Temperatursteuerung sind zwei bedeutende Verfahren vorgeschlagen worden. Eines dieser Verfahren ist ein Verfahren, bei dem die Ausstoßheizeinrichtungen einfach auf dieselbe Art und Weise wie eine die Temperatur haltende Heizeinrichtung verwendet werden. Bei diesem Verfahren werden in einem nicht druckenden Zustand, beispielsweise in einem Bereitschaftszustand, in dem kein Aufzeichnungsvorgang durchgeführt wird, kontinuierlich kurze Impulse, die nicht zu der Erzeugung von Blasen führen, den Ausstoßheizeinrichtungen zugeführt, wodurch die Temperatur gehalten wird. Das andere Verfahren ist ein Verfahren, das auf einer Mehrfachimpuls-PWM (Impulsbreiten)-Steuerung beruht. Bei diesem Verfahren werden, anstelle des Haltens der Temperatur in dem nicht druckenden Zustand, wie beispielsweise dem Bereitschaftszustand, derart zwei Impulse pro Ausstoß an jede Heizeinrichtung angelegt, daß die Temperatur der Tinte an einem Grenzabschnitt zu der Heizeinrichtung durch den ersten Impuls erhöht wird, eine Blase durch den nächsten Impuls erzeugt wird, und dadurch ein Ausstoßvorgang durchgeführt wird. Um die Ausstoßmenge bei diesem Verfahren zu ändern, wird die Impulsbreite des ersten Impulses, der zuerst EIN ist, innerhalb eines Blasen-Nichterzeugungsbereichs variiert, um die der Heizeinrichtung zuzuführende Energiemenge zu vergrößern, wodurch die Temperatur der Tinte, die sich an einem Übergangsabschnitt zu der Heizeinrichtung befindet, erhöht wird.
  • Jedoch müssen bei dem vorstehend erwähnten Verfahren, welches zum Zwecke des Stabilisierens der Ausstoßmenge ausgeführt wird, die folgenden Probleme gelöst werden.
  • Bei dem die die Temperatur haltende Heizeinrichtung verwendenden Verfahren muß der ganze Kopf, der eine große Wärmekapazität hat, durch die die Temperatur haltende Heizeinrichtung auf einer vorbestimmten Temperatur gehalten werden, so daß hierfür zusätzliche Energie zugeführt werden muß. Darüber hinaus erfordert der Anstieg der Temperatur viel Zeit und resultiert in einer Wartezeit bei dem Druckvorgang. Ferner wird bei einer tragbaren Aufzeichnungsvorrichtung, weil eine Bat terie auch zum Halten der Temperatur verwendet werden muß, die maximal druckbare Seitenzahl in unerwünschter Weise verringert. Wenn die die Temperatur haltende Heizeinrichtung und Ausstoßheizeinrichtungen gleichzeitig eingeschaltet werden, muß sofort ein großer Strom durch eine Leistungsversorgung, ein flexibles Kabel und dergleichen fließen, wodurch die Kosten erhöht werden und eine kompakte Struktur gestört wird.
  • Bei dem die Mehrfachimpuls-PWM-Steuerung verwendenden Verfahren muß, da die Impulsbreite des zweiten Impulses für die Blasenerzeugung festgelegt ist und diejenige des ersten Impulses variiert wird, um die dem Kopf zuzuführende Energiemenge zu variieren, um die Ausstoßmenge zu variieren, dem Kopf mehr Energie als normal zugeführt werden, um die maximale Ausstoßmenge zu erhalten. Daher ist, obwohl Echtzeit-Charakteristiken im Vergleich zu dem die die Temperatur haltende Heizeinrichtung verwendenden Verfahren bemerkenswert verbessert werden können, eine weitere Verbesserung für sofortige Leistung und die auf die Batterie wirkende Last erforderlich.
  • Darüber hinaus ist es erforderlich, ein Halbton-Bild durch Steuern der Tintenausstoßmenge in Übereinstimmung mit einem Halbton-Signal aufzuzeichnen. Jedoch ist bei der vorstehend erwähnten Ausstoßmengensteuerung der Ausstoßmengen-Schwankungsbereich nicht ausreichend und muß weiter verbreitert werden.
  • Das Europäische Patent Nr. 505154, welches am 18. März 1992 unter Beanspruchung eines frühesten Prioritätsdatums vom 20. März 1991 eingereicht wurde und somit Stand der Technik für die Zwecke des Bewertens der Neuheit der vorliegenden Anmeldung für die Vertragsstaaten DE, FR, GB und IT bildet, beschreibt ein Verfahren zum Berechnen der Temperaturschwankung eines Aufzeichnungskopfs aus Kenntnis der thermischen Kapazität des Kopfs und der diesem zugeführten Energie, wodurch ermöglicht wird, eine Temperatursteuerung ohne die Notwendigkeit eines Kopftemperatursensors auszuführen.
  • Das Europäische Patent Nr. 418818 beschreibt einen Tintenstrahldrucker mit einem Sensor zum Messen der Umgebungstempe ratur und einem Software-Programm, welches eine Temperatursteuerung auf der Grundlage bekannter thermischer Charakteristiken des Druckkopfs bewirkt.
  • Das US-Patent Nr. 4791435 beschreibt ein Temperatursteuerungssystem für einen Tintenstrahldrucker, welches von durch einen auf dem Druckkopf liegenden Temperatursensor bereitgestellten Daten abhängt, welches aber auch eine Berechnung des Anstiegs der Druckkopftemperatur aus dem bekannten Tröpfchenausstoß-Tastverhältnis einbeziehen kann.
  • KURBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • In einem ersten Gesichtspunkt stellt die Erfindung ein Temperaturberechnungsverfahren bereit zum Bestimmen der Temperatur eines Objekts, welche Temperatur sich mit dem Objekt zugeführter Energie ändert, umfassend die Schritte: Zuführen von Energie zu dem Objekt; Erhalten, aus der dem Objekt zugeführten Energie, in jeder von einer Vielzahl von Zeiteinheiten, eine Vielzahl von diskreten Werten, die eine Änderung in der Temperatur des Objekts in einer vorbestimmten Zeiteinheit repräsentieren; Speichern der erhaltenen diskreten Werte; und Berechnen der Änderung in der Temperatur des Objekts bei Verstreichen der Vielzahl von Zeiteinheiten durch Akkumulieren der gespeicherten diskreten Werte in der vorbestimmten Zeiteinheit.
  • In einem zweiten Gesichtspunkt stellt die Erfindung eine Vorrichtung bereit zum Ermitteln der Temperatur eines Aufzeichnungskopfs mit einer Ausstoßeinheit, die dazu eingerichtet ist, Wärme zu benutzen, um einen Tintenausstoß zu bewirken, um eine Aufzeichnung durchzuführen, umfassend: eine Zufuhreinrichtung zum Zuführen von Energie zu dem Aufzeichnungskopf, um einen Tintenausstoß zu bewirken; eine Erhalteeinrichtung zum Erhalten, aus der dem Aufzeichnungskopf in jeder von einer Vielzahl von Zeiteinheiten zugeführten Energie, einer Vielzahl von diskreten Werten, die eine Änderung in der Temperatur des Aufzeichnungskopfs in einer vorbestimmten Zeiteinheit repräsentieren; eine Speichereinrichtung zum Speichern der erhaltenen diskreten Werte; und eine Akkumulationseinrichtung zum Berechnen der Änderung in der Temperatur des Aufzeichnungskopfs bei Verstreichen der Vielzahl von Zeiteinheiten durch Akkumulieren der gespeicherten diskreten Werte in der vorbestimmten Zeiteinheit.
  • Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Temperaturberechnungsverfahren zum präzisen Berechnen der Temperaturabweichung eines Objekts ohne Anordnen eines Temperatursensors an dem Objekt bereitzustellen.
  • Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche die Temperatur des Aufzeichnungskopfs ohne Bereitstellen eines Temperatursensors an dem Aufzeichnungskopf erfassen kann.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Anordnung einer bevorzugten Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung zeigt, welche die Erfindung verkörpern oder ausbilden kann;
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine austauschbare Kartusche zeigt;
  • 3 ist ein Querschnitt eines Aufzeichnungskopfs;
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Wagens, der thermisch mit dem Aufzeichnungskopf gekoppelt ist;
  • 5 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuerungsanordnung zum Ausführen eines Aufzeichnungs-Steuerungsablaufs zeigt;
  • 6 ist eine Ansicht, die die positionelle Beziehung zwischen Nebenheizeinrichtungen, Ausstoß- (Haupt-) Heizeinrichtungen und einem Temperatursensor des Kopfs zeigt;
  • 7 ist eine erklärende Ansicht eines geteilten Impulsbreitenmodulations-Ansteuerungsverfahrens;
  • 8A und 8B sind jeweils eine schematische längsweise Schnittansicht entlang eines Tintenkanals und eine schematische Frontansicht, die eine Anordnung eines Aufzeichnungskopfs zeigt;
  • 9 ist ein Diagramm, das die Abhängigkeit der Ausstoßmenge von einem Vorimpuls zeigt;
  • 10 ist ein Diagramm, das die Temperaturabhängigkeit der Ausstoßmenge zeigt;
  • 11 ist eine erklärende Ansicht, die der Ausstoßmengensteuerung zugeordnet ist;
  • 12A bis 12C zeigen Tintentemperatur-Vorimpuls-Umwandlungstabellen für die Ausstoßmengensteuerung;
  • 13 zeigt eine Temperaturabstiegstabelle, die bei der Temperaturvorhersagesteuerung verwendet wird;
  • 14A und 14B sind erklärende Ansichten, die eine andere Anordnung für die Kopftemperaturvorhersage zeigen;
  • 15 ist ein Ablaufdiagramm, das den Abriß einer Drucksequenz zeigt;
  • 16 ist ein Blockdiagramm, das eine andere Steuerungsanordnung zum Ausführen des Aufzeichnungssteuerungsablaufs zeigt;
  • 17 bis 19 sind Ablaufdiagramme, die der Temperaturvorhersagesteuerung zugeordnet sind;
  • 20 zeigt eine Temperaturvorhersagetabelle;
  • 21 ist ein Diagramm, das die Temperaturabhängigkeit der Vakuumhaltezeit und der Saugmenge zeigt;
  • 22 ist ein Diagramm, das eine Anordnung eines Nebentanksystems zeigt;
  • 23 ist ein Diagramm, das Ausgangscharakteristiken eines Temperatursensors des Aufzeichnungskopfs zeigt.
  • 24 ist ein Ablaufdiagramm, das die Kalibrierung eines Temperaturerfassungselements eines Aufzeichnungskopfs in dem 16. Beispiel zeigt;
  • 25 ist ein Ablaufdiagramm, das die Kalibrierung eines Temperaturerfassungselements eines Aufzeichnungskopfs in dem 17. Beispiel zeigt;
  • 26 ist ein Ablaufdiagramm, das die Kalibrierung eines Temperaturerfassungselements eines Aufzeichnungskopfs in dem 18. Beispiel zeigt;
  • 27 ist eine erklärende Ansicht zum Erklären eines Temperaturberechnungssystems der Erfindung;
  • 28 ist ein Diagramm zum Erklären einer Temperaturberechnung der Erfindung;
  • 29 zeigt eine Temperaturberechnungstabelle gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 30(a) bis 30(d) sind Ansichten, die Temperaturberechnungsprozesse des ersten Ausführungsbeispiels zeigen;
  • 31 ist ein Ablaufdiagramm zum Annehmen der Kopftemperatur gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 32 zeigt eine Temperaturberechnungstabelle gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 33 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Anordnung des dritten Ausführungsbeispiels zeigt;
  • 34 zeigt eine Temperaturberechnungstabelle gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 35 zeigt ein dem vierten Ausführungsbeispiel verwendete Solltemperaturtabelle;
  • 36 ist ein Diagramm, das einen Temperaturanstiegsprozeß eines Aufzeichnungskopfs in dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 37 ist ein äquivalentes Schaltungsdiagramm eines Wärmeleitungsmodells in dem vierten Ausführungsbeispiel;
  • 38 ist eine Tabelle, die das erforderliche Berechnungsintervall und die Datenhaltezeit zum Durchführen einer Temperaturberechnung zeigt;
  • 39 bis 42 sind Berechnungstabellen, wenn Ausstoßheizeinrichtungen oder Nebenheizeinrichtungen als eine Wärmequelle verwendet werden und eine Zeitkonstante durch eine Kurzbereich- oder Langbereich-Elementgruppe bestimmt wird;
  • 43A und 43B sind Diagramme zum Vergleichen der durch eine Kopftemperatur-Berechnungseinrichtung des vierten Ausführungsbeispiels angenommenen Aufzeichnungskopftemperatur und der tatsächlich gemessenen Aufzeichnungskopftemperatur;
  • 44 ist eine PWM-Tabelle, die Impulsbreiten entsprechend zu Temperaturdifferenzen zwischen der Solltemperatur und den Kopftemperaturen zeigt;
  • 45 ist ein Diagramm zum Erklären einer Ansteuerungssteuerung einer Nebenheizeinrichtung;
  • 46 ist eine Tabelle, die Nebenheizeinrichtungs-Ansteuerungssteuerzeiten entsprechend zu Temperaturdifferenzen zwischen der Solltemperatur und den Kopftemperaturen zeigt;
  • 47 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Unterbrechungsroutine zum Festlegen eines PWM-Ansteuerwerts und einer Nebenheizeinrichtungs-Ansteuerzeit zeigt;
  • 48 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Hauptroutine zeigt;
  • 49 ist eine Tabelle, die die Beziehung zwischen der angenommenen Kopftemperatur und der Impulsbreite zeigt;
  • 50 ist eine Tabelle, die die Beziehung zwischen der angenommenen Kopftemperatur und einem Vorausstoß zeigt;
  • 51 ist eine Temperaturtabelle, wenn Vorausstoß-Temperaturtabellen in Einheiten von Tintenfarben geändert werden;
  • 52 ist ein Zeitverlaufsdiagramm, das die Beziehung zwischen Common- und Segment-Signalen in einer kleinsten Ausstoßansteuerungsperiode zeigt;
  • 53A und 53B sind erklärende Ansichten, die Mehrfachimpuls-Wellenformen des Segmentsignals zeigen;
  • 54 ist ein Diagramm, das die Intervallzeitabhängigkeit der Ausstoßmenge zeigt;
  • 55 ist eine Schnittansicht, die einen Schnitt eines Heizeinrichtungsplatinenabschnitts eines Aufzeichnungskopfs zeigt;
  • 56 ist ein Diagramm, das die eindimensionale Temperaturverteilung des Schnitts nahe der Heizeinrichtungsplatine des Aufzeichnungskopfs in einer Richtung senkrecht zu der Heizeinrichtungsplatine zeigt;
  • 57 ist eine erklärende Ansicht, die der Ausstoßmengensteuerung zugeordnet ist;
  • 58 und 59 sind Ablaufdiagramme, die der Ausstoßmengensteuerung in einem Temperaturvorhersage-Steuerungsverfahren zugeordnet sind;
  • 60 ist eine Tabelle, die die Beziehung zwischen der umgebenden Temperatur und der Sollkopftemperatur zeigt;
  • 61A und 61B sind Tabellen, die die Beziehung zwischen der Temperaturdifferenz und der Intervallzeit der Mehrfachimpuls-PWM-Steuerung zeigen;
  • 62 ist eine erklärende Ansicht, die der auch Nebenheizeinrichtungen verwendenden Ausstoßmengensteuerung zugeordnet ist;
  • 63 ist eine Tabelle, die Mehrfachimpuls-PWM-Einstellwerte zeigt;
  • 64 ist ein Ablaufdiagramm, das der Ausstoßmengensteuerung in dem auch die Nebenheizeinrichtungen verwendenden Temperaturvorhersage-Steuerungsverfahren zugeordnet ist;
  • 65 ist eine Tabelle, die die Beziehung zwischen der Modulation des Hauptimpulses und der Intervallzeit sowie der Ausstoßmengen-Änderungsrate bei der Mehrfachimpuls-PWM-Steuerung zeigt;
  • 66 ist ein Diagramm, das den durch Wärmeakkumulation des Aufzeichnungskopfs verursachten Temperaturanstieg zeigt;
  • 67 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Intervallzeit und der kleinsten Hauptimpulsbreite, bei der ein Ausstoß möglich ist, bei der Mehrfachimpuls-PWM-Steuerung zeigt;
  • 68 ist eine Ansicht, die Änderungen in einem Mehrfachimpulszustand an einer jeweiligen Position in dem 22. Beispiel zeigt;
  • 69 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Vorimpulsbreite und der kleinsten Hauptimpulsbreite, bei der ein Ausstoß möglich ist, bei der Mehrfachimpuls-PWM-Steuerung zeigt;
  • 70 ist eine Ansicht, die Änderungen in dem Mehrfachimpulszustand an der jeweiligen Position in dem 22. Beispiel zeigt;
  • 71 und 72 sind Ablaufdiagramme, die der Ausstoßmengensteuerung in dem Temperaturvorhersageverfahren zugeordnet sind;
  • 73 ist eine Tabelle, die die Beziehung zwischen der Intervallzeit und der Hauptimpulsbreite zeigt;
  • 74 ist eine Tabelle, die die Beziehung zwischen der Vorimpulsbreite und der Hauptimpulsbreite zeigt;
  • 75 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Aufzeichnungskopftemperatur und der kleinsten Hauptimpulsbreite, bei der ein Ausstoß möglich ist, in einer Einzelimpulsbetriebsart zeigt;
  • 76 ist eine Ansicht, die Änderungen in dem Mehrfachimpulszustand an jeweiligen Positionen in dem 23. Beispiel zeigt;
  • 77 ist eine Ansicht, die Änderungen in dem Mehrfachimpulszustand an jeweiligen Positionen in dem 23. Beispiel zeigt; und
  • 78 ist ein Diagramm zum Vergleichen von variablen Bereichen der Ausstoßmenge eines Dreifachimpulsverfahrens und anderen Verfahren zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Beispiele, die nicht in den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung fallen, und bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Anordnung einer bevorzugten Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung IJRA zeigt, die die Erfindung ausbilden kann. In 1 ist ein Aufzeichnungskopf (IJH) 5012 an einen Tintentank (IT) 5001 gekoppelt. Wie in 2 gezeigt ist, bilden der Tintentank 5001 und der Aufzeichnungskopf 5012 eine austauschbare integrierte Kartusche (IJC). Ein Wagen (HC) 5014 wird zum Anbringen der Kartusche (IJC) an einen Drucker-Hauptaufbau verwendet. Eine Führung 5003 verfährt den Wagen in der Nebenabtastrichtung.
  • Eine Schreibwalze 5000 transportiert ein Druckmedium P in der Hauptabtastrichtung. Ein Temperatursensor 5024 mißt die Umgebungstemperatur in der Vorrichtung. Der Wagen 5014 ist mit einer (nicht gezeigten) Platine verbunden, die eine elektrischer Schaltung (den Temperatursensor 5024 und dergleichen) zum Steuern des Druckers durch ein (nicht gezeigtes) flexibles Kabel zum Liefern eines Signalimpulsstroms und eines Kopftemperatur-Steuerstroms an den Aufzeichnungskopf 5012 umfaßt.
  • 2 zeigt die austauschbare Kartusche, die Düsenabschnitte 5029 zum Ausstoßen von Tintentröpfchen hat. Die Details der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung IJRA mit der vorstehenden Anordnung wird nachstehend beschrieben. Bei der Aufzeichnungsvorrichtung IJRA weist der Wagen HC einen (nicht gezeigten) Stift auf, der in eine spiralförmige Nut 5004 einer Führungsschraube 5005 eingreift, welche über Antriebskraft übertragende Zahnräder 5011 und 5009 in Zusammenwirkung mit der Normal/Rückwärts-Drehung eines Antriebsmotors 5013 in Drehung versetzt wird. Der Wagen HC kann in Richtung der Pfeile a und b hin und her bewegt werden. Eine Papierandruckplatte 5002 preßt ein Blatt Papier gegen die Schreibwalze 5000 quer zur Wagenbewegungsrichtung. Photokoppler 5007 und 5008 dienen als Ausgangsposition-Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Gegenwart eines Hebels 5006 des Wagens HC in einem entsprechenden Bereich und Umschalten der Drehrichtung des Motors 5013. Ein Element 5016 trägt ein Kappenelement 5022 zum Abdecken der Frontfläche des Aufzeichnungskopfs. Eine Saugeinrichtung 5015 saugt im Inneren des Kappenelements durch Vakuumsaugen und führt einen Saugwiederherstellungsprozeß des Aufzeichnungskopfs 5012 durch eine Öffnung 5023 in dem Kappenelement durch.
  • Eine Reinigungsklinge 5017 wird von einem Element 5019 getragen, um in Rückwärts- und Vorwärtsrichtung beweglich zu sein. Die Reinigungsklinge 5017 und das Element 5019 stützen sich auf einer Hauptaufbau-Tragplatte 5018 ab. Die Klinge ist nicht auf diese Form beschränkt, so daß natürlich eine bekannte Reinigungsklinge in dieser Vorrichtung angewandt werden kann. Ein Hebel 5021 wird zum Beginnen des Saugvorgangs in dem Saugwiederherstellungsprozeß verwendet und bei der Bewegung eines Nockens 5020 so bewegt, daß er in den Wagen HC eingreift. Die Bewegungssteuerung des Hebels 5021 erfolgt durch eine bekannte Übertragungseinrichtung wie beispielsweise eine Kupplungs-Schalteinrichtung zum Übertragen der Antriebskraft des Antriebsmotors.
  • Die Abdeck-, Reinigungs- und Saugwiederherstellungsprozesse können an entsprechenden Positionen bei Betätigung der Füh rungsschraube 5005 durchgeführt werden, wenn der Wagen HC einen Ausgangspositionsbereich erreicht. Die Anordnung ist nicht hierauf beschränkt, solange gewünschte Operationen zu bekannten Zeitpunkten durchgeführt werden.
  • 3 zeigt die Details des Aufzeichnungskopfs 5012. Eine Heizeinrichtungsplatine 5100, die durch einen Halbleiter-Herstellungsprozeß erzeugt wird, ist auf der oberen Fläche eines Stützelements 5300 angeordnet. Eine durch denselben Halbleiter-Herstellungsprozeß erzeugte Temperatursteuerungs-Heizeinrichtung (Temperaturerhöhungs-Heizeinrichtung) 5110 zum Halten und Steuern der Temperatur des Aufzeichnungskopfs 5012 ist auf der Heizeinrichtungsplatine 5100 angeordnet. Eine Montageplatte 5200 ist auf dem Stützelement 5300 angeordnet und mit der Temperatursteuerungs-Heizeinrichtung 5110 und Ausstoß- (Haupt-) Heizeinrichtungen 5113 durch beispielsweise Bonddrähte (nicht gezeigt) verbunden. Die Temperatursteuerungs-Heizeinrichtung 5110 kann durch Ankleben eines Heizelements, das in einem anderen Prozeß als dem der Heizeinrichtungsplatine 5100 erzeugt wird, an beispielsweise das Stützelement 5300 verwirklicht werden.
  • Eine Blase 5114 wird durch Erhitzen einer Tinte durch die entsprechende Ausstoßheizeinrichtung 5113 produziert. Ein Tintentröpfchen 5115 wird aus dem entsprechenden Düsenabschnitt 5029 ausgestoßen. Die auszustoßende Tinte fließt aus einer gemeinsamen Tintenkammer 5112 in den Aufzeichnungskopf.
  • Nachstehend wird ein Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 4 ist eine schematische Ansicht einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, welche die Erfindung ausbilden kann. Gemäß 4 hat eine Tintenkartusche 8a einen Tintentankabschnitt als oberen Abschnitt und (nicht gezeigte) Aufzeichnungsköpfe 8b als unteren Abschnitt. Die Tintenkartusche 8a ist mit einem Verbindungsstecker zum Empfangen von beispielsweise Signalen zum Ansteuern der Aufzeichnungsköpfe 8b versehen. Ein Wagen 9 trägt vier Kartuschen (die verschiedenfarbige Tinten, beispielsweise eine schwarze, eine cyanfarbene, eine magentafarbene und eine gelbe Tinte speichern) und richtet diese in einer Reihe aus. Der Wagen 9 ist mit einem Verbindungssteckerhalter versehen, der elektrisch mit den Aufzeichnungsköpfen 23 zum Übertragen von beispielsweise Signalen zum Ansteuern der Aufzeichnungskopfe verbunden ist.
  • Die Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung beinhaltet eine Abtastschiene 9a, die sich in der Hauptabtastrichtung des Wagens 9 erstreckt, um den Wagen 9 gleitend verschieblich abzustützen, und einen Antriebsriemen 9c zum Übertragen einer Antriebskraft zum Hin- und Herbewegen des Wagens 9. Die Vorrichtung beinhaltet ferner auch Paare von Transportwalzen l0c und 10d, die vor und hinter den Aufzeichnungspositionen der Aufzeichnungsköpfe angeordnet sind, zum Festklemmen und Befördern eines Aufzeichnungsmediums 11 wie beispielsweise ein Blatt Papier, das gegen eine (nicht gezeigte) Platte gepreßt wird zum Einstellen einer Aufzeichnungsoberfläche auf dem Aufzeichnungsmedium 11 derart, daß diese flach ist. Zu dieser Zeit ragt der Aufzeichnungskopf 8b jeder von dem Wagen 9 getragenen Tintenstrahlkartusche von dem Wagen ausgehend nach unten vor und befindet sich zwischen den Transportwalzen l0c und l0d zum Befördern des Aufzeichnungsmediums. Die Ausstoßöffnungsbildungsfläche jedes Aufzeichnungskopfs liegt parallel zu dem gegen die Führungsfläche der (nicht gezeigten) Platte gepreßten Aufzeichnungsmedium. Es wird angemerkt, daß der Antriebsriemen 9c durch einen Hauptabtastmotor 63 angetrieben wird, und daß die Paare von Transportwalzen l0c und l0d durch einen (nicht gezeigten) Nebenabtastmotor 64 angetrieben werden.
  • Bei der gezeigten Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung ist ausgangspositionsseitig (auf der linken Seite in 4) eine Wiederherstellungs-Systemeinheit angeordnet. Die Wiederherstellungs-Systemeinheit schließt Kappeneinheiten 300 ein, die in Entsprechung zu der Vielzahl von Tintenstrahlkartuschen 8a mit jeweils dem Aufzeichnungskopf 8b angeordnet sind. Bei Bewegung des Wagens 9 können die Kappeneinheiten 300 gleitend von links nach rechts bewegt werden und auch in vertikaler Richtung beweglich sein. wenn sich der Wagen 9 in der Aus gangsposition befindet, sind die Kappeneinheiten 300 mit den entsprechenden Aufzeichnungsköpfen 8b gekoppelt, um sie zu verschließen, wodurch ein fehlerhafter Ausstoß der Tinte in den Ausstoßöffnungen der Aufzeichnungsköpfe 8b verhindert wird. Ein solcher fehlerhafter Ausstoß wird durch Verdampfung und infolgedessen eine erhöhte Viskosität und Verfestigung der anhaftenden Tinten verursacht.
  • Die Wiederherstellungs-Systemeinheit beinhaltet ferner eine Pumpeinheit 500, die mit den Kappeneinheiten 300 in Verbindung steht. Wenn der Aufzeichnungskopf 8b einen fehlerhaften Ausstoß verursacht, wird die Pumpeinheit 500 zum Erzeugen eines Unterdrucks in dem Saugwiederherstellungsprozeß, der durch Koppeln der Kappeneinheit 300 und des entsprechenden Aufzeichnungskopfs 8b ausgeführt wird, verwendet. Darüber hinaus beinhaltet das Wiederherstellungssystem eine Klinge 401 als ein aus einem elastischen Element wie beispielsweise Gummi ausgebildetes Reinigungselement und einen Klingenhalter 402 zum Halten der Klinge 401.
  • Die vier Tintenstrahlkartuschen, die auf dem Wagen 9 angeordnet sind, verwenden jeweils eine schwarze Tinte (im folgenden mit K abgekürzt), eine cyanfarbene Tinte (im folgenden mit C abgekürzt), eine magentafarbene Tinte (im folgenden mit M abgekürzt), und eine gelbe Tinte (im folgenden mit Y abgekürzt). Die Tinten überlagern einander in dieser Reihenfolge. Dazwischen liegende Farben können durch geeignetes Überlagern von C-, M-, und Y-Farbtintenpunkten dargestellt werden. Im einzelnen kann Rot durch Überlagern von M und Y; Blau durch Überlagern von C und M; und Grün durch Überlagern von C und Y dargestellt werden. Schwarz kann durch Überlagern der drei Farben C, M, und Y dargestellt werden. Jedoch wird, da durch Überlagern der drei Farben C, M, und Y dargestelltes Schwarz eine schwache Farbentwicklung hat und eine präzise Überlagerung dreier Farben schwierig ist, ein chromatischer Rand bzw. Farbrand ausgebildet, und wird die Tintenimplantationsdichte pro Zeiteinheit zu hoch. Aus diesen Gründen wird nur schwarz (unter Verwendung schwarzer Tinte) getrennt implantiert.
  • (Steuerungsanordnung)
  • Die Steuerungsanordnung zum Ausführen der Aufzeichnungssteuerung der jeweiligen Abschnitte der vorstehend erwähnten Vorrichtungsanordnung wird nachstehend in Bezug auf 5 beschrieben. In 5 ist eine Zentraleinheit bzw. CPU 60 mit einem Programm-ROM 61 zum Speichern eines Steuerprogramms, das der CPU 60 ausgeführt wird, und einem Sicherungs-RAM 62 zum Speichern verschiedener Daten verbunden. Die CPU 60 ist ferner mit dem Hauptabtastmotor 63 zum Abtasten des Aufzeichnungskopfs und dem Nebenabtastmotor 64 zum Zuführen eines Aufzeichnungblatts verbunden. Der Nebenabtastmotor 64 wird auch in dem Saugvorgang durch die Pumpe verwendet. Die CPU 60 ist ferner mit einem Reinigungssolenoid 65, einem Papiervorschubsolenoid 66, der zur Papiervorschubsteuerung verwendet wird, einem Kühllüfter 67 und einem Papierbreitendetektor 68, der bei einem Papierbreiten-Erfassungsvorgang eingeschaltet wird, verbunden. Die CPU 60 ist ferner mit einem Papierbreitensensor 69 verbunden, einem Papierflattersensor 70, einem Papiervorschubsensor 71, einem Papierausstoßsensor 72 und einem Saugpumpen-Positionssensor 73 zum Erfassen der Position der Saugpumpe verbunden. Die CPU 60 ist ferner mit einer Wagen-Ausgangspositionssensor 74 zum Erfassen der Ausgangsposition des Wagens, einem Klappenöffnungssensor 75 zum Erfassen eines geöffneten/geschlossenen Zustands einer Klappe, und einem Temperatursensor 76 zum Erfassen der Umgebungstemperatur verbunden.
  • Die CPU 60 ist ferner mit einem Gate-Array 78 zum Durchführen der Zufuhrsteuerung von Aufzeichnungsdaten zu den vier Farbköpfen, einem Kopftreiber 79 zum Ansteuern der Köpfe, den Tintenkartuschen 8a für vier Farben, und den Aufzeichnungsköpfen 8b für vier Farben verbunden. 5 veranschaulicht repräsentativ die Kartusche 8a für Bk- (schwarze) Tinte und den Bk-Aufzeichnungskopf 8b. Der Kopf 8b hat Hauptheizeinrichtungen 8c zum Ausstoßen der Tinte, Nebenheizeinrichtungen 8d zum Durchführen einer Temperatursteuerung des Kopfs, und Temperatursensoren 8e zum Erfassen der Kopftemperatur.
  • 6 ist eine Ansicht, die eine Heizeinrichtungsplatine (H·B) 853 des in dieser Vorrichtung verwendeten Kopfs zeigt. Anordnungen von Ausstoßeinheiten 8g, auf welchen die Temperatursteuerungs- (Neben-) Heizeinrichtungen 8d und die Ausstoß(Haupt-) Heizeinrichtungen 8c angeordnet sind, die Temperatursensoren 8e, und Ansteuerelemente 8h sind derart auf einem einzigen Substrat ausgebildet, daß sie die in 6 gezeigte positionelle Beziehung haben. Wenn die Elemente auf dem nur einen Substrat angeordnet sind, können die Erfassung und die Steuerung der Kopftemperatur effizient durchgeführt werden, und können ein kompakter Kopf und ein einfacher Herstellungsprozeß realisiert werden. 6 zeigt ferner die positionelle Beziehung äußerer Wandabschnitte 8f einer oberen Platte zum Trennen der H·B in einen mit der Tinte gefüllten Bereich und einen verbleibenden Bereich.
  • (Erstes nicht in den Schutzumfang der Erfindung fallendes Beispiel)
  • Ein Beispiel wird nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesem Beispiel sind ein Temperaturerfassungselement, das in der Lage ist, die Temperatur des Aufzeichnungskopfs der vorstehend erwähnten Aufzeichnungsvorrichtung direkt zu erfassen, und eine Temperaturberechnungsschaltung für dieses Element hinzugefügt.
  • In 6 sind die Kopftemperatursensoren 8e auf der H·B 853 des Aufzeichnungskopfs zusammen mit den Ausstoßheizeinrichtungen 8g und den Nebenheizeinrichtungen 8d angeordnet und thermisch mit der Wärmequelle des Aufzeichnungskopfs gekoppelt. Daher kann jeder Temperatursensor 8e leicht die Temperatur der Tinte in der von der oberen Platte 8f umgebenen gemeinsamen Tintenkammer erfassen, wird jedoch leicht durch Wärme beeinflußt, die von den Ausstoßheizeinrichtungen und den Nebenheizeinrichtungen erzeugt wird. Folglich ist es schwierig, die Temperatur der Tinte während des Ansteuerungsvorgangs dieser Heizeinrichtungen zu erfassen. Aus diesem Grund wird in diesem Beispiel als die Temperatur des die Tin te in der Ausstoßeinheit enthaltenden Aufzeichnungskopfs ein tatsächlich von dem Temperaturerfassungselement gemessener Wert in einem statischen Zustand verwendet, und wird ein vorhergesagter Wert in einem dynamischen Zustand (beispielsweise in einer Aufzeichnungsbetriebsart, die unter einer großen Temperaturabweichung leidet) verwendet, wodurch die Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit mit hoher Genauigkeit erfaßt wird.
  • (Zusammenfassung der Ausstoßstabilisierung)
  • In diesem Beispiel wird bei der Ausführung der Aufzeichnung durch Ausstoßen von Tintentröpfchen aus dem Aufzeichnungskopf die Temperatur des Aufzeichnungskopfs auf einer Haltetemperatur gehalten, die unter Verwendung des Temperaturerfassungselements und der Heizelemente (Nebenheizeinrichtungen), die für den Aufzeichnungskopf bereitgestellt sind, so festgelegt wird, daß sie höher als die Umgebungstemperatur ist. Zusätzlich zu der Erfassungstemperatur des Temperaturerfassungselements wird die Tintentemperaturabweichung der Ausstoßeinheit auf der Grundlage der dem Aufzeichnungskopf zuzuführenden Energie und der Wärmezeitkonstante der Ausstoßeinheit vorhergesagt, und wird der Ausstoß in Übereinstimmung mit der vorhergesagten Tintentemperatur stabilisiert. Es ist im Hinblick auf die Kosten schwierig, das Temperaturerfassungselement zum direkten Erfassen der Temperatur des Aufzeichnungskopfs in der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, die die IJC verwendet, wie in diesem Beispiel, auszurüsten. Darüber hinaus kompliziert eine Gegenmaßnahme gegen statische Elektrizität, die für Verbindungspunkte zwischen einer Temperaturmeßschaltung und der IJC erforderlich ist, den Aufzeichnungsvorrichtung relativ gesehen. Von diesem Standpunkt aus ist die Anordnung einer solchen Schaltung nachteilig. Um jedoch die Temperatur des Aufzeichnungskopfs einschließlich der Tinte in der Ausstoßeinheit vor der Aufzeichnung zu erfassen, sollte das für den Aufzeichnungskopf bereitgestellte Temperaturerfassungselement genutzt werden, um die Berechnungsverarbeitung zu vereinfachen und um die Genauigkeit zu verbessern. In diesem Beispiel wird beispielhaft der austauschbare Aufzeich nungskopf verwendet. Natürlich kann ein Aufzeichnungskopf in Permanentbauart, der nicht ausgetauscht zu werden braucht, verwendet werden. In diesem Fall werden natürlich die vorstehend erwähnten Nachteile verkleinert.
  • Die Sollkopftemperatur in der Aufzeichnungsbetriebsart wird auf eine Temperatur festgelegt, die ausreichend höher ist als die obere Grenze eines Umgebungstemperaturbereichs, innerhalb dessen die Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung annehmenderweise normalerweise verwendet wird. Gemäß einem Ansteuerungsverfahren dieser Steuerung wird die Temperatur des Aufzeichnungskopfs unter Verwendung der Nebenheizeinrichtungen auf die Haltetemperatur, die höher ist als die Umgebungstemperatur, erhöht und auf dieser gehalten, und wird die (noch zu beschreibende) PWM-Ausstoßmengensteuerung auf der Grundlage der vorhergesagten Tintentemperaturabweichung durchgeführt, um eine konstante Ausstoßmenge zu erhalten. Im einzelnen kann dann, wenn die Ausstoßmenge stabilisiert wird, eine Änderung der Dichte in einer Zeile auf einer Seite eliminiert werden. Gleichzeitig kann, wenn die Aufzeichnungsbedingung und die Wiederherstellungsbedingung optimiert werden, eine Verschlechterung der Bildqualität, die durch den fehlerhaften Ausstoß und den Tintenüberlauf auf einem Aufzeichnungsblatt verursacht wird, ebenfalls verhindert werden.
  • (PWM-Steuerung)
  • Das PWM-Ausstoßmengen-Steuerungsverfahren dieses Beispiels wird nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 7 ist eine Ansicht zum Erklären geteilter Impulse in Übereinstimmung mit diesem Beispiel. Gemäß 7 repräsentiert VOP eine Betriebsspannung, repräsentiert P1 die Impulsbreite des ersten Impulses (nachstehend als Vorimpuls bezeichnet) einer Vielzahl von geteilten Heizimpulsen, repräsentiert P2 eine Intervallzeit, und repräsentiert P3 die Impulsbreite des zweiten Impulses (nachstehend als Hauptimpuls bezeichnet). T1, T2 und T3 repräsentieren Zeiten zum Ermitteln der Impulsbreiten P1, P2 und P3. Die Betriebsspannung VOP repräsentiert elektrische Energie, die zum Bewirken, daß ein elektrothermisches Umwandlungselement, an das diese Spannung angelegt wird, Wärmeenergie in der Tinte in einem Tintenkanal, der von der Heizeinrichtungsplatine und der oberen Platte gebildet wird, erzeugt, notwendig ist. Der Wert dieser Spannung wird durch die Fläche, den Widerstand und die Filmstruktur des elektrothermischen Umwandlungselements sowie die Kanalstruktur des Aufzeichnungskopfs bestimmt.
  • Die PWM-Ausstoßmengensteuerung dieses Beispiels kann auch als Vorimpulsbreitenmodulations-Ansteuerungsverfahren bezeichnet werden. Bei dieser Steuerung werden bei dem Ausstoß eines Tintentröpfchens die Impulse mit den jeweiligen Breiten P1, P2 und P3 aufeinanderfolgend angelegt, und wird die Vorimpulsbreite in Übereinstimmung mit der Tintentemperatur moduliert. Der Vorimpuls ist ein Impuls zum hauptsächlichen Steuern der Tintentemperatur in dem Kanal und spielt eine wichtige Rolle bei der Ausstoßmengensteuerung gemäß diesem Beispiel. Die Vorheizimpulsbreite wird bevorzugt auf einen Wert festgelegt, der zu keiner Blasenbildung in der Tinte durch die in dem elektrothermischen Umwandlungselement, dem dieser Impuls zugeführt wird, erzeugte Wärmeenergie führt. Die Intervallzeit gewährleistet eine Zeit zum Übertragen der Energie des Vorimpulses auf die Tinte in dem Tintenkanal. Der Hauptimpuls produziert eine Blase in der Tinte in dem Tintenkanal und stößt die Tinte aus einer Ausstoßöffnung aus. Die Breite P3 des Hauptimpulses wird bevorzugt durch die Fläche, den Widerstand und die Filmstruktur des elektrothermischen Umwandlungselements sowie die Kanalstruktur des Aufzeichnungskopfs bestimmt.
  • Nachstehend wird die Funktionsweise des Vorimpulses in einem Aufzeichnungskopf mit einer Struktur gemäß beispielsweise 8A und 8B beschrieben. 8A und 8B sind jeweils eine schematische längsweise Schnittansicht entlang eines Tintenkanals und eine schematische Frontansicht, die eine Anordnung eines Aufzeichnungskopfs, der die gegenwärtige Erfindung ausbilden kann, zeigt.
  • In den 8A und 8B erzeugt ein elektrothermisches Umwandlungselement (Ausstoßheizeinrichtung) 21 Wärme bei Anlegen bzw. Zufuhr der geteilten Impulse. Das elektrothermische Umwandlungselement 21 ist zusammen mit einem Elektrodendraht zum Anlegen der geteilten Impulse an das Element 21 auf einer Heizeinrichtungsplatine angeordnet. Die Heizeinrichtungsplatine besteht aus einer Siliziumschicht 29 und wird von einer Aluminiumplatte 31 getragen, die das Substrat des Aufzeichnungskopfs bildet. Eine obere Platte 32 ist mit Nuten 35 zum Bilden von Tintenkanälen 23 und dergleichen ausgebildet. Wenn die obere Platte 32 und die Heizeinrichtungsplatine (Aluminiumplatte 31) zusammengefügt werden, werden die Tintenkanäle 23. und eine gemeinsame Tintenkammer 25 zum Zuführen der Tinte zu den Kanälen gebildet. Ausstoßöffnungen 27 (die Lochfläche entspricht einem Durchmesser von 20 μ) sind in der oberen Platte 32 ausgebildet und kommunizieren mit den Tintenkanälen 23.
  • Bei dem in den 8A und 8B gezeigten Aufzeichnungskopf wird, wenn als Betriebsspannung VOP = 18,0 (V) und als Hauptimpulsbreite P3 = 4,114 [μs] festgelegt werden und sich die Vorimpulsbreite Pi innerhalb eines Bereichs zwischen 0 und 3,000 [μs] ändert, die in 9 gezeigte Beziehung zwischen einer Ausstoßmenge Vd [pl/Tropfen] und der Vorimpulsbreite P1 [μs] erhalten. 9 ist ein Diagramm, das die Abhängigkeit der Vorimpulsbreite der Ausstoßmenge zeigt. In 9 repräsentiert V0 die Ausstoßmenge, wenn P1 = 0 [μs], wobei dieser Wert durch die in 8A und 8B gezeigte Kopfstruktur bestimmt wird. Beispielsweise ist in diesem Beispiel V0 = 18,0 [pl/Tröpfchen], wenn die Umgebungstemperatur TR 25°C beträgt.
  • Wie durch eine Kurve a in 9 gezeigt ist, wird die Ausstoßmenge Vd in Übereinstimmung mit einer Zunahme der Vorimpulsbreite P1 linear erhöht, wenn sich die Impulsbreite P1 von 0 auf P1LMT ändert. Die Mengenänderung verliert die Linearität, wenn die Impulsbreite P1 in einen Bereich größer als P1LMT fällt. Die Ausstoßmenge Vd wird bei der Impulsbreite P1MAX gesättigt, d. h. maximal. Der Bereich bis zur Impuls breite P1LMT, bei der die Änderung der Ausstoßmenge Vd Linearität in Bezug auf die Änderungs-Eingangsimpulsbreite P1 zeigt, ist als ein Bereich wirksam, in dem die Ausstoßmenge leicht durch Ändern der Impulsbreite P1 verändert werden kann. Beispielsweise ist, in diesem Beispiel durch die Kurve a gezeigt, P1LMT = 1,87 (μs), und war die Ausstoßmenge zu dieser Zeit VLMT = 24, 0 [pl/Tropfen] . Die Impulsbreite P1MAX dann, wenn die Ausstoßmenge Vd gesättigt war, war P1MAX = 2,1[μs], und die Ausstoßmenge zu dieser Zeit war VMAX = 25,5 [pl/Tropfen] .
  • Wenn die Impulsbreite größer als P1MAX ist, wird die Ausstoßmenge Vd kleiner als VMAX. Dieses Phänomen erzeugt eine kleine Blase (in einem Zustand unmittelbar vor dem Filmsieden) auf dem elektrothermischen Umwandlungselement bei Anlegen des Vorimpulses mit der Impulsbreite innerhalb des vorstehend erwähnten Bereichs. Der nächste Hauptimpuls wird angelegt, bevor diese Blase verschwindet, so daß die kleine Blase die Blasenerzeugung durch den Hauptimpuls stört, wodurch die Ausstoßmenge verringert wird. Diese Region wird als Vorblasenregion bezeichnet. In dieser Region ist es schwierig, die Ausstoßmengensteuerung unter Verwendung des Vorimpulses als Mittel durchzuführen.
  • Wenn die Steigung einer Linie, die die Beziehung zwischen der Ausstoßmenge und der Impulsbreite innerhalb eines Bereichs von P1 = 0 bis P1LMT [μs] repräsentiert, als Vorimpuls-Abhängigkeitskoeffizient definiert ist, ist der Vorimpuls-Abhängigkeitskoeffizient gegeben durch: KP = ΔVdp/ΔP1 [pl/μs·Tropfen]
  • Dieser Koeffizient wird durch die Kopfstruktur, den Ansteuerungszustand, die physikalischen Eigenschaften der Tinte und dergleichen unabhängig von der Temperatur bestimmt. Im einzelnen repräsentieren Kurven b und c in 9 die Fälle anderer Aufzeichnungsköpfe. Wie 9 entnehmbar ist, schwanken die Ausstoßcharakteristiken in Abhängigkeit von den Aufzeichnungsköpfen. Auf diese Art und Weise ist, da der obere Grenzwert P1LMT des Vorimpulses P1 in Abhängigkeit von ver schiedenen Typen von Aufzeichnungsköpfen variiert, der obere Grenzwert P1LMT für jeden Aufzeichnungskopf festgelegt, wie noch zu beschreiben ist, und wird die Ausstoßmengensteuerung durchgeführt (bei dem Aufzeichnungskopf und der Tinte, die durch die Kurve a in diesem Beispiel angegeben sind, ist KP = 3.209 [pl/μs·Tropfen]).
  • Als ein weiterer Faktor zum Bestimmen der Ausstoßmenge des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs ist die Tintentemperatur der Ausstoßeinheit (die häufig durch die Temperatur des Aufzeichnungskopfs substituiert werden kann) bekannt. 10 ist ein Diagramm, das die Temperaturabhängigkeit der Ausstoßmenge zeigt. Wie durch eine Kurve a in 10 gezeigt ist, nimmt die Ausstoßmenge Vd mit einer Zunahme der Temperatur TH (gleich der Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit, da die Kennlinien in diesem Fall statische Temperaturkennlinien sind) linear zu. Wenn die Steigung dieser Linie als Temperaturabhängigkeitskoeffizient definiert ist, ist der Temperaturabhängigkeitskoeffizient gegeben durch: KT = ΔVdt/ΔTH [pl/°C·Tropfen]
  • Dieser Koeffizient KT wird durch die Kopfstruktur, die physikalischen Eigenschaften der Tinte und dergleichen unabhängig von dem Ansteuerungszustand bestimmt. In 10 repräsentieren die Kurven b und c auch die Fälle anderer Aufzeichnungsköpfe. Beispielsweise ist bei dem Aufzeichnungskopf gemäß diesem Beispiel KT = 0,3 [pl/°C·Tropfen].
  • 11 zeigt ein tatsächliches Steuerungsdiagramm der in den 9 und 10 gezeigten Beziehungen. In 11 repräsentiert T0 eine Haltetemperatur des Aufzeichnungskopfs. Wenn die Tintentemperatur der Ausstoßeinheit niedriger als T0 ist, wird der Aufzeichnungskopf durch die Nebenheizeinrichtungen beheizt. Daher wird die PWM-Steuerung als Ausstoßmengensteuerung in Übereinstimmung mit der Tintentemperatur bei einer Temperatur gleich oder höher als T0 durchgeführt. Die Haltetemperatur wird so festgelegt, daß sie höher als eine normale Umgebungstemperatur ist. Wie vorstehend beschrieben wurde kann, da die Ausstoßmengensteuerung bevorzugt während des Vorimpulses, dessen Breite kleiner als der Vorblasenbereich ist, durchgeführt wird und der Temperaturbereich, der für die Durchführung der PWM-Steuerung geeignet ist, in gewissem Maße begrenzt ist, die Ausstoßmenge leicht auf einer hohen Haltetemperatur unter Berücksichtigung des Temperaturanstiegs des Aufzeichnungskopfs selbst stabilisiert werden.
  • Beispielsweise ist, wenn die Haltetemperatur auf 20°C festgelegt ist, der Heizvorgang der Nebenheizeinrichtungen nahezu unnötig, wenn die Aufzeichnungsvorrichtung in einer normalen Umgebung verwendet wird, so daß der Vorteil keiner Wartezeit erhalten werden kann. Jedoch beträgt eine obere Grenztemperatur TL, die eine Durchführung der PWM-Steuerung in diesem Fall ermöglicht, 38°C. In einer Umgebung hoher Temperatur von bis zu etwa 30°C wird auch dann, wenn die Temperatur des Aufzeichnungskopfs selbst erhöht wird, der Temperaturbereich, der eine Durchführung der Ausstoßmengensteuerung ermöglicht, eingeengt. Demgegenüber wird, da die Haltetemperatur auf 36°C festgelegt ist, die obere Grenztemperatur TL auf 54°C festgelegt, so daß verhindert werden kann, daß der Temperaturbereich, der die Durchführung der Ausstoßmengensteuerung ermöglicht, in einer normalen Umgebung eingeengt wird. Selbst dann, wenn die Temperatur des Aufzeichnungskopfs selbst mehr oder weniger erhöht wird, kann eine Aufzeichnung zufriedenstellend mit einer stabilen Ausstoßmenge durchgeführt werden. Wenn die PWM-Steuerung durch direktes Messen der Temperatur des Aufzeichnungskopfs unter Verwendung eines Temperatursensors durchgeführt wird, ist dies vorteilhaft, da ein ungünstiger Einfluß wie beispielsweise eine Wellung der Erfassungstemperatur aufgrund der Erwärmung der Nebenheizeinrichtung und der Wärmeerzeugung in der Aufzeichnungsbetriebsart ausgeschlossen werden kann. Jedoch wird in diesem Beispiel die Tintentemperatur der Ausstoßeinheit direkt in einem Zustand mit einer kleinen Temperaturabweichung wie in einer Nichtaufzeichnungsbetriebsart gemessen, und wird die Temperatur in der Aufzeichnungsbetriebsart mit einer großen Temperaturabweichung aus dem Aufzeichnungskopf zuzuführender Energie und der thermischen Zeitkonstante des Aufzeichnungskopfs einschließlich der Tinte in der Ausstoßeinheit vorhergesagt. Aus diesem Grund kann der vorstehend erwähnte ungünstige Einfluß von Anfang an eliminiert werden. Darüber hinaus wird eine zu stark erhöhte Tintentemperatur der Ausstoßeinheit hauptsächlich durch Wärmestrahlung in den Aufzeichnungskopf verringert, und kann die Tintentemperatur mit zunehmender Geschwindigkeit der Abnahme der Temperatur des Aufzeichnungskopfs früher verringert werden. Aus diesem Grund ist es vorteilhafter, wenn der Unterschied zwischen der Haltetemperatur und der Umgebungstemperatur in der Aufzeichnungsbetriebsart größer ist.
  • Der als "PWM-Steuerbereich" in 11 beschriebene Temperaturbereich ist ein Temperaturbereich, der eine Stabilisierung der Ausstoßmenge ermöglicht. In diesem Ausführungsbeispiel entspricht dieser Bereich einem Bereich zwischen 34°C und 54°C der Tintentemperatur der Ausstoßeinheit. 11 zeigt die Beziehung zwischen der Tintentemperatur der Ausstoßeinheit und der Ausstoßmenge, wenn der Vorimpuls in 11 Stufen verändert wird. Auch dann, wenn sich die Tintentemperatur der Ausstoßeinheit ändert, ändert dich die Vorimpulsbreite für jede Temperaturstufe ΔT in Übereinstimmung mit der Tintentemperatur, so daß die Ausstoßmenge innerhalb der Breite ΔV in Bezug auf eine Soll-Ausstoßmenge Vd0 gesteuert werden kann.
  • 12A zeigt eine Tabelle der Entsprechungen zwischen der Tintentemperatur und dem Vorimpuls. In diesem Beispiel wird die austauschbare Tintenstrahlkartusche bzw. IJC als Aufzeichnungskopf verwendet. Wenn die Ausstoßmengen in Abhängigkeit von Kartuschen variieren, kann die Tabelle der Entsprechungen zwischen der Tintentemperatur und dem Vorimpuls in Übereinstimmung mit Köpfen geändert werden. Beispielsweise kann in dem Fall einer Kartusche mit einer relativ kleinen Ausstoßmenge eine Tabelle gemäß 12B verwendet werden. In den Fall einer Kartusche mit einer relativ großen Ausstoßmenge kann eine Tabelle gemäß 12C verwendet werden. Ferner kann eine Tabelle in Übereinstimmung mit dem Vorimpulsabhängigkeitskoeffizienten oder der Temperaturabhängigkeitskoeffizient der Ausstoßmenge bereitgestellt sein.
  • (Temperaturvorhersagesteuerung)
  • Eine Veranschlagung bzw. Annahme der Tintentemperatur der Ausstoßeinheit in diesem Beispiel wird grundlegend unter Verwendung der Verteilung eines Leistungsverhältnisses durchgeführt, das aus der Anzahl von Punkten von Bilddaten, die zu drucken sind, auf der Grundlage des tatsächlich gemessenen Werts des Temperaturerfassungselements in der Nichtaufzeichnungsbetriebsart mit einer kleinen Temperaturabweichung berechnet wird. In diesem Beispiel wird das Leistungsverhältnis in jeder Referenzperiode berechnet, die durch Teilen einer Aufzeichnungsperiode bei vorbestimmten Intervallen erhalten wird, und werden die Temperaturvorhersage und die PWM-Steuerung ebenfalls aufeinanderfolgend in jeder Referenzperiode durchgeführt. Der Grund, weshalb nicht lediglich die Anzahl von Punkten (Drucklast) verwendet wird, besteht darin, daß sich die einem Kopfchip zuzuführende Energie in Übereinstimmung mit einer Schwankung des Vorimpulswerts auch dann ändert, wenn die Anzahl von Punkten gleich bleibt. Unter Verwendung des Konzepts des "Leistungsverhältnisses" kann auch dann eine einzige Tabelle verwendet werden, wenn der Vorimpulswert durch die PWM-Steuerung geändert wird. Natürlich kann in Abhängigkeit von der erforderlichen Genauigkeit der vorhergesagten Tintentemperatur eine Berechnung durchgeführt werden, während die Impulsbreite vorübergehend auf einen vorbestimmten Wert festgelegt wird.
  • In diesem Beispiel wird die Temperatur des Aufzeichnungskopfs auf der Haltetemperatur gehalten, die durch geeignetes Ansteuern der Nebenheizeinrichtungen in Übereinstimmung mit der durch das Temperaturerfassungselement erfaßten Temperatur so festgelegt wird, daß sie höher als die Umgebungstemperatur ist. Aus diesem Grund braucht, was eine Zunahme oder Abnahme der Tintentemperatur anbelangt, der Anstieg der Temperatur aufgrund der Wärmeerzeugung der Ausstoßheizeinrichtungen und der Wärmestrahlung basierend auf der thermischen Zeitkonstante des Aufzeichnungskopfs nur in Bezug auf eine Steuerungstemperatur vorhergesagt zu werden. In diesem Fall können, bis die Temperatur einer Aluminium-Grundplatte mit einer großen Wärmekapazität, die ein Hauptwärmestrahlungsziel in einem Temperaturanstiegszustand ist, eine vorbestimmte Temperatur erreicht, die Wärmestrahlungscharakteristiken häufig variieren. In diesem Fall können, da das Ziel der Verwendung des Temperaturerfassungselements in diesem Beispiel darin besteht, die Tintentemperatur in einem statischen Zustand mit einer kleinen Temperaturabweichung zu erfassen, die Nebenheizeinrichtungen zum Halten der Temperatur und das Temperaturerfassungselement in der Nähe der Aluminium-Grundplatte als ein bestandteilbildendes Element des Aufzeichnungskopfs angeordnet werden, weil kein ernstes Problem aufgeworfen wird, wenn diese an Positionen angeordnet werden, die thermisch relativ von den Ausstoßheizeinrichtungen getrennt sind.
  • In diesem Beispiel wird eine Summe aus der Haltetemperatur und einem Wert, der durch Akkumulieren erhöhter Temperaturreste in allen effektiven Referenzzeitperioden erhalten wird (der erhöhte Temperaturrest ist nicht 0) vor einer objektiven Referenzzeitperiode, in der die Tintentemperatur veranschlagt oder vermutet wird, als die Tintentemperatur während der objektiven Referenzzeitperiode in Bezug auf eine Abstiegstemperaturtabelle gemäß 13, welche erhöhte Temperaturreste der Haltetemperatur in Übereinstimmung mit dem Leistungsverhältnis während einer gegebenen Referenzzeitperiode in Einheiten von Ablaufzeiten der Referenzzeitperiode zeigt, festgelegt. Es wird angenommen, daß eine Druckzeit für ein Zeile 0,7 s beträgt, und eine Zeitdauer (0,02 s), die durch Teilen dieser Druckzeit durch 35 erhalten wird, als Referenzzeitperiode definiert wird.
  • Falls zum Beispiel eine Aufzeichnung zum ersten Mal bei einem Leistungsverhältnis von 20% während der ersten Referenzzeitperiode, 80% während der zweiten Referenzzeitperiode, und 50% während der dritten Referenzzeitperiode durchgeführt wird, nachdem der Temperaturhaltevorgang beendet ist, kann die Tintentemperatur der Ausstoßeinheit während der vierten Referenzzeitperiode aus den erhöhten Temperaturresten der bis zu diesem Zeitpunkt drei Referenzzeitperioden veranschlagt werden. Im einzelnen beträgt der erhöhte Temperaturrest während der ersten Referenzzeitperiode 85 × 10–3 Grad (
    Figure 00310001
    in 13), weil das Leistungsverhältnis 20% beträgt und die verstrichene Zeit 0,06 s ist; beträgt der erhöhte Temperaturrest während der zweiten Referenzzeitperiode 369 × 10–3 Grad (
    Figure 00310002
    in 13), weil das Leistungsverhältnis 80% beträgt und die verstrichene Zeit 0,04 s ist; und beträgt der erhöhte Temperaturrest während der dritten Referenzzeitperiode 250 × 10–3 Grad (
    Figure 00310003
    in 13), weil das Leistungsverhältnis 50% beträgt und die verstrichene Zeit 0,02 s ist. Daher ergeben sich, wenn diese Restbestände akkumuliert werden, 704 × 10–3 Grad und 36,704°C als die Summe dieses Werts, und werden 36°C als Tintentemperatur der Ausstoßeinheit während der vierten Referenzzeitperiode vorhergesagt.
  • In der Praxis werden die Veranschlagung der Tintentemperatur und das Festlegen der Impulsbreite wie folgt durchgeführt.
  • Der Vorimpulswert während der ersten Referenzperiode wird aus der vorhergesagten Tintentemperatur (die gleich der Haltetemperatur ist, falls der Zeitpunkt sofort nach dem Beenden des Temperaturhaltevorgangs liegt) zu Beginn des Druckvorgangs während der ersten Referenzzeitperiode in Bezug auf 12A erhalten und in dem Speicher abgelegt. Dann wird das Leistungsverhältnis während der ersten Referenzzeitperiode auf der Grundlage der Anzahl von Punkten (Anzahl der Ausstoßvorgänge), die aus den Bilddaten erhalten werden, und des Vorimpulswerts berechnet. Das berechnete Leistungsverhältnis wird in der Temperaturabstiegstabelle substituiert (13) (in Bezug auf die Tabelle), um die Tintentemperatur am Ende des Druckvorgangs während der ersten Referenzzeitperiode (d. h. zu Beginn des Druckvorgangs während der zweiten Referenzzeitperiode) vorherzusagen. Die Tintentemperatur kann durch Addieren des aus 13 erhaltenen erhöhten Temperaturrests zu der Haltetemperatur veranschlagt werden. Nachfolgend wird der Vorimpulswert während der zweiten Referenzzeitperiode aus der vorhergesagten Tintentemperatur zu Beginn des Druckvorgangs während der zweiten Referenzzeitperiode in Bezug auf 12A erhalten und in dem Speicher abgelegt.
  • Danach wird das Leistungsverhältnis wiederum auf der Grundlage der Anzahl von Punkten in der entsprechenden Referenzzeitperiode und der vorhergesagten Tintentemperatur berechnet, und werden erhöhte Temperaturreste, die mit den objektiven Referenzzeitperioden assoziiert sind, akkumuliert. Danach wird, nachdem die Vorimpulswerte während alle Referenzzeitperioden in einer Zeile festgelegt sind, der Druckvorgang einer Zeile in Übereinstimmung mit den festgelegten Vorimpulswerten durchgeführt.
  • Mit der vorstehend erwähnten Steuerung kann die tatsächliche Ausstoßmenge unabhängig von der Tintentemperatur stabil gesteuert werden, so daß ein gleichmäßig aufgezeichnetes Bild mit hoher Qualität erhalten werden kann.
  • Aufzeichnungssignale und dergleichen, die durch eine externe Schnittstelle übermittelt wurden, werden in einem Empfangspuffer 78a in dem Gate-Array 78 gespeichert. Die in dem Empfangspuffer 78a gespeicherten Daten werden in ein binäres Signal (0, 1), welches "auszustoßen/nicht auszustoßen" anzeigt, entwickelt, und das binäre Signal wird in einen Druckpuffer 78b übertragen. Die CPU 60 kann nach Bedarf auf die Aufzeichnungssignale aus dem Druckpuffer 78b Bezug nehmen. Zwei Zeilenlastpuffer 78c sind in dem Gate-Array 78 bereitgestellt. Jeder Zeilenlastpuffer speichert Drucklasten (Verhältnisse) von Bereichen, die durch Teilen einer Zeile in gleiche Intervalle (in beispielsweise 35 Bereiche) erhalten werden. Der "Zeilenlastpuffer 78c1" speichert Drucklastdaten der Bereiche einer gegenwärtig gedruckten Zeile. Der "Zeilenlastpuffer 78c2" speichert Drucklastdaten der Bereiche einer Zeile neben der gegenwärtig gedruckten Zeile. Die CPU 60 kann bei Bedarf jederzeit auf die Drucklasten der gegenwärtig gedruckten Zeile und der nächsten Zeile Bezug nehmen. Die CPU 60 nimmt auf die Zeilenlastpuffer 78c während der vorstehend erwähnten Temperaturvorhersagesteuerung Bezug, um die Drucklasten der Bereiche zu erhalten. Daher kann die auf die CPU 60 wirkende Berechnungslast reduziert werden.
  • In diesem Beispiel wird ein Aufzeichnungsvorgang gehemmt oder ein Alarm für einen Benutzer generiert, bis der Temperaturhaltevorgang beendet ist, und wird die der Ausstoßmengensteuerung zugeordnete Tintentemperatur veranschlagt, nachdem der Temperaturhaltevorgang beendet ist. Unter diesen Bedingungen kann die Vorhersage der Tintentemperatur vereinfacht werden, weil die Steuerung unter einer Annahme dahingehend erfolgt, daß die Temperatur der Aluminium-Grundplatte, die Wärmestrahlung zugeordnet ist, auf einer Temperatur gleich der oder höher als die Haltetemperatur gehalten wird. Falls jedoch eine Umgebungstemperatur-Erfassungseinrichtung (der Temperatursensor 5024 in 1) verwendet wird, wird, da die Temperatur der Aluminium-Grundplatte zu einem gewünschten Zeitpunkt auch vorhergesagt werden kann, bevor der Temperaturhaltevorgang beendet ist, die Tintentemperatur der Ausstoßeinheit unter Verwendung der vorhergesagten Temperatur als Referenztemperatur verwendet, um eine Aufzeichnung vor dem Ende des Temperaturhaltevorgangs zu erlauben. Da die Zeit, die benötigt wird, bis der Temperaturhaltevorgang beendet ist, berechnet und vorhergesagt werden kann, wenn die Umgebungstemperatur-Erfassungseinrichtung verwendet wird, kann die Zeit eines Temperaturhaltezeitgebers in Übereinstimmung mit der vorhergesagten Zeit geändert werden.
  • In diesem Beispiel wird eine Doppelimpuls-PWM-Steuerung durchgeführt, um die Ausstoßmenge zu steuern. Alternativ können eine Einzelimpuls-PWM-Steuerung oder eine PWM-Steuerung unter Verwendung von drei oder mehr Impulsen verwendet werden.
  • Die Haltetemperatur wird so festgelegt, daß sie höher ist als eine normale Umgebungstemperatur, um den Temperaturbereich, der zum Durchführen der Ausstoßmengensteuerung geeignet ist, auf einen Bereich hoher Temperatur zu erweitern. Wenn die Tintentemperatur einen nicht steuerbaren Bereich bei einer höheren Temperatur, in dem die Ausstoßmengensteuerung unmöglich ist, erreicht, kann die Temperaturvorhersage von Anfang an erneut begonnen werden, nachdem die Wagenabtastgeschwin digkeit verringert ist oder nachdem die Wagenabtast-Startzeit verzögert ist.
  • (Zweites nicht in den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • Nachstehend wird ein Verfahren zum Veranschlagen der gegenwärtigen Temperatur aus einem Druckverhältnis (nachstehend als Drucklast bezeichnet) und Steuern einer Wiederherstellungssequenz zum Stabilisieren des Ausstoßes bei einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung beschrieben. Da die Haltetemperatur in einer Druckbetriebsart so festgelegt wird, daß sie höher ist als eine Umgebungstemperatur, wird die Tinte in der Ausstoßeinheit leicht verdampft, so daß es wichtig ist, eine Wiederherstellungssteuerung in Übereinstimmung mit der thermischen Geschichte des Aufzeichnungskopfs durchzuführen. In diesem Beispiel wird ein Vorausstoßzustand in Übereinstimmung mit der veranschlagten Tintentemperatur der Ausstoßeinheit während des Aufzeichnens und am Ende des Aufzeichnens geändert.
  • Bei einer hohen Temperatur wird die Tinte in der Ausstoßeinheit leicht verdampft. Insbesondere dann, wenn eine Düse vorhanden ist, die nicht zufällig in Übereinstimmung mit Aufzeichnungsdaten verwendet wird, wird die Tinte nur in der Düse verdampft und kann nur schwer aus dieser Düse ausgestoßen werden. Infolgedessen können das Vorausstoßintervall oder die Häufigkeit des Vorausstoßes in Übereinstimmung mit der veranschlagten Tintentemperatur in der Aufzeichnungsbetriebsart geändert werden. In diesem Beispiel wird die Vorausstoßhäufigkeit wie in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt in Übereinstimmung mit der maximalen Tintentemperatur in der Aufzeichnungsbetriebsart geändert. Gleichzeitig wird, da die Temperatur in einer Vorausstoßbetriebsart höher ist, die Ausstoßmenge erhöht. Aus diesem Grund wird die Ausstoßmenge durch Verringern der Impulsbreite in Übereinstimmung mit der Tintentemperatur in der Vorausstoßbetriebsart durch dieselbe PWM-Steuerung wie in dem ersten Beispiel unterdrückt. In diesem Fall kann unter Berücksichtigung des Ziels des Voraussto ßens eine Vorimpulstabelle modifiziert werden, um eine relativ höhere Energie als in der Aufzeichnungsbetriebsart zu erhalten.
  • Tabelle 1
    Figure 00350001
  • Mit steigender Temperatur nehmen die Temperaturschwankungen zwischen Düsen zu. Aus diesem Grund kann die Verteilung der Häufigkeiten des Vorausstoßens optimiert werden. Beispielsweise kann mit höher werdender Temperatur eine Steuerung derart erfolgen, daß ein Unterschied zwischen den Häufigkeiten des Vorausstoßens der Düsenendabschnitte und des mittleren Abschnitts im Vergleich zu denjenigen bei Raumtemperatur vergrößert wird.
  • Wenn eine Vielzahl von Köpfen vorgesehen ist, können unterschiedliche Vorausstoßtemperaturtabellen in Einheiten von Tintenfarben erstellt werden. Wenn die Kopftemperatur hoch ist, neigt die Viskosität von Bk (Schwarz), welches im Vergleich zu Y (Gelb), M (Magenta) und C (Cyan) eine größere Menge an Farbstoff enthält, dazu, größer zu werden. Daher kann eine Steuerung derart erfolgen, daß die Häufigkeit des Vorausstoßens erhöht wird. Wenn die Vielzahl von Köpfen unterschiedliche Kopftemperaturen haben, kann die Vorausstoßsteuerung kopfweise erfolgen.
  • Wenn die Anzahl der Düsen groß ist, können Düsen 49 in zwei Bereiche unterteilt werden, wie in 14A, die die Oberfläche des Kopfs zeigt, gezeigt ist, und kann die Tintentemperatur in Einheiten der geteilten Bereiche veranschlagt werden. Wie in dem Blockdiagramm gemäß 14B gezeigt ist, sind Zähler 51 und 52 zum unabhängigen Erhalten von Drucklasten in Entsprechung zu den zwei Düsenbereichen bereitgestellt, und werden die Tintentemperaturen auf der Grundlage der unabhängig erhaltenen Drucklasten veranschlagt. Dann können die Vorausstoßbedingungen unabhängig festgelegt werden. Auf diese Art und Weise kann ein durch die Drucklast verursachter Fehler in der Tintentemperaturvorhersage ausgeschlossen und ein stabilerer Ausstoß erwartet werden. Es wird angemerkt, daß in 14B ein Hostcomputer 50 mit den Zählern 51 und 52 verbunden ist, und daß gleiche Referenzzeichen in 14B dieselben Teile wie in 1 und 5 bezeichnen.
  • Die Gesamtzahl der Ausstoßvorgänge jeder Düse kann gezählt werden, und der Verdampfungsgrad der Tinte in jeder Düse kann in Kombination mit der veranschlagten Tintentemperatur veranschlagt werden. Die Verteilung der Häufigkeit der Vorausstoßvorgänge kann in Übereinstimmung mit diesen veranschlagten Werten optimiert werden. Eine derartige Steuerung kann verwirklicht werden, und eine bemerkenswerte Wirkung kann ebenfalls erwartet werden.
  • (Drittes nicht in den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • Dieses Beispiel erläutert einen Fall, in dem eine vorbestimmte Wiederherstellungseinrichtung in Intervallen betrieben wird, die in Übereinstimmung mit der Vorgeschichte der Tintentemperatur in einer Ausstoßeinheit innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer optimal festgelegt werden. Die in diesem Beispiel zu steuernde Wiederherstellungseinrichtung ist eine Reinigungseinrichtung, die in vorbestimmten Zeitintervallen während eines kontinuierlichen Druckvorgangs (in einem Zustand, in dem die Abdeckung offen ist) betätigt wird, um den Ausstoß zu stabilisieren. Die in diesem Beispiel zu steuernde Reinigungseinrichtung wird zum Zwecke des Entfernens einer unnötigen Flüssigkeit, wie beispielsweise Tinte, Dampf oder dergleichen, und eines festen Fremdkörpers wie beispielsweise Papierteilchen, Staub oder dergleichen, die auf einer eine Öffnung ausbildenden Oberfläche anhaften, betätigt.
  • Dieses Beispiel trägt der Tatsache Rechnung, daß die Flüssigkeitsmenge aufgrund beispielsweise der Tinte in Abhängigkeit von der Kopftemperatur schwankt, und daß die Verdampfung der Flüssigkeit, die die Entfernung der Tinte oder des Fremdkörpers erschwert, mit der Kopftemperatur (der Temperatur der die Öffnung ausbildenden Oberfläche) zusammenhängt. Infolgedessen kann, da die Temperatur der die Öffnung ausbildenden Oberfläche eine starke Korrelation mit der Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit aufweist, die Tintentemperaturvorhersage auf die Steuerung des Reinigungsvorgangs angewandt werden. Da die vorstehend erwähnte Flüssigkeitsmenge und die mit dem Reinigungsvorgang zusammenhängende Verdampfung der Flüssigkeit eine stärkere Korrelation mit der Temperatur der die Öffnung ausbildenden Oberfläche in der Aufzeichnungsbetriebsart als mit der Kopftemperatur bei der Ausführung des Reinigungsvorgangs haben, kann eine Temperaturveranschlagungseinrichtung in der Aufzeichnungsbetriebsart gemäß diesem Beispiel auf geeignete Art und Weise angewandt werden.
  • 15 ist ein Ablaufdiagramm, das den Abriß einer Drucksequenz der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung gemäß diesem Beispiel zeigt. Wenn ein Drucksignal zugeführt wird, wird die Drucksequenz ausgeführt (Schritt S1). Ein Vorausstoßzeitgeber wird zu diesem Zeitpunkt in Übereinstimmung mit der Tintentemperatur eingestellt und in Gang gesetzt (Schritt S2). Darüber hinaus wird zu diesem Zeitpunkt ein Reinigungszeitgeber auf vergleichbare Art und Weise in Übereinstimmung mit der Tintentemperatur eingestellt und in Gang gesetzt (Schritt S3). Falls kein Papierblatt bevorrated ist, werden Papierblätter zugeführt (Schritte S4 und S5), und danach, sobald ein Datenzufuhrvorgang beendet ist, ein Wagenabtast- (Druckabtast-) Vorgang durchgeführt, um Daten einer Zeile zu drukken (Schritte S6 und S7).
  • Wenn der Druckvorgang beendet werden soll, wird das Papierblatt ausgestoßen, und kehrt die Steuerung zu einem Bereitschaftszustand zurück (Schritte S8 bis S10); wenn der Druckvorgang fortgesetzt werden soll, wird das Papierblatt um ein vorbestimmtes Ausmaß transportiert und auf das hintere Ende des Papierblatts geprüft (Schritte S11 bis S14). Die Reinigungs- und Vorausstoßzeitgeber, die in Übereinstimmung mit der mittleren Tintentemperatur in der Druckbetriebsart eingestellt worden sind, werden überprüft und zurückgesetzt, und nachdem bedarfsweise ein Reinigungs- oder Vorausstoßvorgang durchgeführt wurde, werden diese Zeitgeber von Neuem in Gang gesetzt (Schritte S15 und S16). Zu dieser Zeit wird die mittlere Tintentemperatur unabhängig von dem Vorhandensein/Fehlen der Ausführung des Vorgangs berechnet (Schritte S151 und 5161), und werden die Reinigungs- und Vorausstoßzeitgeber in Übereinstimmung mit der berechneten mittleren Temperatur zurückgesetzt (Schritte S153, S155, S163 und S165).
  • Im einzelnen können in diesem Beispiel, da die Reinigungs- und Vorausstoßzeitpunkte in Übereinstimmung mit der mittleren Tintentemperatur jedesmal zurückgesetzt werden, wenn ein Zeilendruckvorgang durchgeführt wird, die optimalen Reinigungs- und Vorausstoßvorgänge in Übereinstimmung mit der Tintenverdampfung oder den Flüssigkeitsbedingungen durchgeführt werden. Nach dem Ende der vorbestimmten Wiederherstellungsvorgänge und des Datenzufuhrvorgangs werden die vorstehend erwähnten Schritte wiederholt, um den Druckabtastvorgang erneut durchzuführen.
  • Die nachstehende Tabelle 2 dient als eine Entsprechungstabelle zwischen dem Vorausstoßintervall und der Häufigkeit des Vorausstoßens in Übereinstimmung mit der mittleren Tintentemperatur für die letzten 12 Sekunden, und, was das Reinigungsintervall anbelangt, als Entsprechungstabelle in Übereinstimmung mit der mittleren Tintentemperatur für die letzten 48 Sekunden. In diesem Beispiel wird mit zunehmender mittlerer Kopftemperatur das Intervall kürzer festgelegt, so daß sich die Häufigkeit des Vorausstoßens verringert. Demgegenüber wird mit niedriger werdender mittleres Kopftemperatur das Intervall länger festgelegt, so daß sich die Häufigkeit des Vorausstoßens erhöht. Das Intervall und die Häufigkeit des Vorausstoßens können unter Berücksichtigung der Ausstoßcharakteristiken in Übereinstimmung mit den Verdampfungs-/Viskositäts-Zunahmecharakteristiken der Tinte und Charakteristiken wie beispielsweise einer Dichteänderung auf geeignete Art und Weise festgelegt werden. Wenn beispielsweise eine Tinte, die eine große Menge eines nichtflüchtigen Lösungsmittels enthält und von der angenommen wird, daß sie anstelle einer Viskositätszunahme aufgrund der Verdampfung eine Viskositätsabnahme aufgrund des Temperaturanstiegs erleidet, verwendet wird, kann das Vorausstoßintervall so festgelegt werden, daß es länger ist, wenn die Temperatur hoch ist.
  • Tabelle 2
    Figure 00390001
  • Was das Reinigen anbelangt, wird, da eine normale flüssige Tinte dazu neigt, mit zunehmender Temperatur die Nässemenge und die Schwierigkeit des Entfernens zu erhöhen, der Reinigungsvorgang in diesem Beispiel häufig bei einer hohen Temperatur durchgeführt. Dieses Beispiel hat beispielhaft einen Fall veranschaulicht, in dem ein Aufzeichnungskopf vorhanden ist. Jedoch können bei einer Vorrichtung, die eine Farbaufzeichnung oder eine Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung unter Verwendung einer Vielzahl von Köpfen verwirklicht, die Wiederherstellungsbedingungen auf der Grundlage der mittleren Tintentemperatur aufzeichnungskopfweise gesteuert werden, oder können die Wiederherstellungseinrichtungen in Übereinstimmung mit einem Aufzeichnungskopf, der das kürzeste Intervall erfordert, gleichzeitig betrieben werden.
  • (Viertes nicht in den Schutzbereich der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • Dieses Beispiel veranschaulicht ein Beispiel einer Saugwiederherstellungseinrichtung in Übereinstimmung mit der zurückliegenden mittleren Tintentemperatur über eine lange Zeitdauer als ein weiteres Beispiel der Wiederherstellungssteuerung auf der Grundlage der veranschlagten mittleren Tintentemperatur wie in dem dritten Beispiel. Der Aufzeichnungskopf der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung ist häufig zum Zwecke des Stabilisierens der Meniskusform einer Düsenöffnung derart, daß ein negativer Kopfdruck an der Düsenöffnung erzielt wird, angeordnet. Eine unerwartete Blase in einem Tintenkanal verursacht verschiedene Probleme in der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung und führt zu Problemen insbesondere in einem auf dem negativen Kopfdruck bzw. Kopfunterdruck gehaltenen System.
  • Im einzelnen entsteht auch in einem Nichtaufzeichnungszustand, d. h. wenn die Tinte lediglich belassen wird, wie sie ist, aufgrund der Dissoziation eines in der Tinte enthaltenen Gases oder aufgrund eines Gasaustauschs durch die den Tintenkanal bildenden Elemente eine den normalen Ausstoß störende Blase in dem Tintenkanal, die zu einem Problem führt. Die Saugwiederherstellungseinrichtung ist zum Zwecke des Entfernens einer solchen Blase in dem Tintenkanal und der Tinte, deren Viskosität aufgrund der Verdampfung an dem distalen Endabschnitt der Düsenöffnung erhöht ist, vorgesehen. Die Tintenverdampfung ändert sich in Abhängigkeit von der Kopftemperatur, wie vorstehend beschrieben wurde. Das Wachstum einer Blase in dem Tintenkanal wird durch die Tintentemperatur leichter beeinflußt, so daß die Neigung besteht, daß die Blase mit höher werdender Temperatur erzeugt wird. In diesem Beispiel wird, wie in der vorstehenden Tabelle 2 gezeigt ist, das Saugwiederherstellungsintervall in Übereinstimmung mit der mittleren Tintentemperatur über die letzten 12 Stunden festgelegt und mit höher werdender Tintentemperatur ein Saugwiederherstellungsvorgang häufig durchgeführt. Die mittlere Temperatur kann für beispielsweise jede Seite zurückgesetzt werden.
  • Wenn die zurückliegende mittlere Tintentemperatur über eine relativ lange Zeitdauer unter Verwendung einer Vielzahl von Köpfen, wie in der vorangehend gezeigten 4 dargestellt, veranschlagt werden soll, kann, nachdem die Vielzahl der Köpfe thermisch gekoppelt sind, die mittlere Tintentemperatur der Vielzahl der Köpfe auf der Grundlage der mittleren Belastung der Vielzahl der Köpfe und der durch das Temperaturerfassungselement erfaßten mittleren Temperatur veranschlagt werden, so daß die Steuerung unter einer Annahme dahingehend, daß die Vielzahl der Köpfe nahezu identisch sind, vereinfacht werden kann. Gemäß 4 sind die Köpfe folgendermaßen thermisch gekoppelt. Das heißt, die Aufzeichnungsköpfe sind auf einem Wagen angebracht, der teilweise (einschließlich eines gemeinsamen Tragabschnitts für die Köpfe) oder ganz aus einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, wie beispielsweise Aluminium, hergestellt ist, so daß Basisabschnitte der Aufzeichnungsköpfe mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit in direkter Verbindung mit dem Wagen stehen.
  • Wie vorstehend in dem ersten Beispiel beschrieben wurde, kann eine zukünftige Kopftemperatur auf der Grundlage der mittleren Tintentemperatur leicht vorhergesagt werden. Daher kann eine optimale Saugwiederherstellungssteuerung unter Berücksichtigung eines zukünftigen Ausstoßzustands festgelegt werden.
  • Zum Beispiel wird, auch wenn Bedenken hinsichtlich eines fehlerhaften Ausstoßes bei der Ausführung eines Hochlast-Druckvorgangs bei der aktuellen Tintentemperatur bestehen, falls bekannt ist, daß zukünftig kein Hochlast-Druckvorgang durchgeführt werden wird, der Saugvorgang zum gegenwärtigen Zeitpunkt verschoben und erst durchgeführt, nachdem ein Aufzeichnungsmedium ausgeworfen worden ist, wodurch die gesamte Druckzeit verkürzt wird.
  • (Fünftes nicht in den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • Dieses Beispiel veranschaulicht die Wiederherstellungssystemsteuerung in Übereinstimmung mit der Vorgeschichte einer Tem peratur, die aus der durch das Temperaturerfassungselement des Aufzeichnungskopfs erfaßten Temperatur und der Drucklast veranschlagt wird. Ein Fremdkörper, wie beispielsweise die auf der die Öffnung ausbildenden Oberfläche abgeschiedene Tinte, lenkt häufig die Ausstoßrichtung ab und verursacht zuweilen einen fehlerhaften Ausstoß. Die Reinigungseinrichtung ist als Einrichtung zur Regeneration von derart verschlechterten Ausstoßcharakteristiken angeordnet. In einigen Fällen kann ein Reinigungselement mit einer stärkeren Reibungskontaktkraft vorgesehen sein, oder können Anschlußcharakteristiken durch vorübergehendes Ändern einer Reinigungsbedingung verbessert werden.
  • In diesem Beispiel wird der Eintrittsgrad (der Schubgrad) des eine Gummiklinge für die die Öffnung ausbildende Oberfläche umfassenden Reinigungselements erhöht, um vorübergehend die Reinigungscharakteristiken zu verbessern (Reibebetriebsart; rubbing mode). Es wurde versuchsweise gezeigt, daß die Ablagerung eines Reiben erfordernden Fremdkörpers mit der Flüssigtintenmenge, der restlichen Flüssigtintenmenge nach der Reinigung und der Verdampfung der flüssigen Tinte zusammenhängt und eine starke Korrelation mit der Ausstoßhäufigkeit und der Temperatur während der Ausstoßvorgänge hat. In diesem Beispiel wird die Reibebetriebsart in Übereinstimmung mit der Ausstoßhäufigkeit gewichtet durch die Tintentemperatur gesteuert. Die nachstehende Tabelle 3 zeigt Gewichtungskoeffizienten, die mit der Ausstoßhäufigkeit als wesentliche Daten einer Drucklast in Übereinstimmung mit der aus der Drucklast veranschlagten Tintentemperatur zu vervielfachen sind. Im einzelnen wird, da die Temperatur, bei der eine flüssige oder restliche flüssige Tinte aufzutreten neigt, höher ist, die Ausstoßhäufigkeit, die als Index einer Ablagerung dient, so gesteuert, daß sie erhöht wird.
  • Tabelle 3
    Figure 00430001
  • Wenn die gewichtete Ausstoßhäufigkeit fünf Millionen Mal erreicht, wird die Reibebetriebsart freigegeben. Die Reibebetriebsart ist wirksam für das Entfernen einer Ablagerung, kann jedoch aufgrund der starken Reibungskontaktkraft eine mechanische Beschädigung der die Öffnung ausbildenden Oberfläche verursachen. Daher wird bevorzugt, die Ausführung der Reibebetriebsart zu minimieren. Wenn die Steuerung auf der Grundlage von Daten mit einer direkten Korrelation mit der Ablagerung eines Fremdkörpers wie in diesem Beispiel erfolgt, erlaubt dies eine einfache Anordnung und hohe Zuverlässigkeit. In einem System mit einer Vielzahl von Köpfen kann die Drucklast farbweise verwaltet werden, und kann die Reibebetriebsart in Einheiten von Tintenfarben mit unterschiedlichen Abscheidungscharakteristiken gesteuert werden.
  • Wie vorstehend in dem ersten Beispiel beschrieben wurde, kann eine zukünftige Tintentemperatur auf einfache Art und Weise vorhergesagt werden. Daher kann eine optimale Steuerung unter Verwendung der "gewichteten Ausstoßhäufigkeit" unter Berücksichtigung eines zukünftigen Zustands bei der Berechnung der "gewichteten Ausstoßhäufigkeit" festgelegt werden.
  • (Sechstes nicht in den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • Dieses Beispiel veranschaulicht die Saugwiederherstellungssteuerung vergleichbar zu dem vierten Beispiel. In diesem Beispiel wird, zusätzlich zu der Veranschlagung einer Blase (Nichtdruckblase), die entsteht, wenn die Tinte so belassen wird, wie sie ist, auch eine Blase (Druckblase), die in der Druckbetriebsart entsteht, veranschlagt, welches somit erlaubt, Blasen in dem Tintenkanal mit hoher Genauigkeit zu veranschlagen. Wie vorstehend beschrieben wurde, ändert sich die Verdampfung der Tinte in Abhängigkeit von der Tintentemperatur. Das Wachstum einer Blase im Tintenkanal wird leichter durch die Tintentemperatur beeinflußt, so daß mit zunehmender Temperatur eine Neigung dahingehend besteht, daß eine Blase erzeugt wird. Aus diesem Grund ist es offensichtlich, daß die Nichtdruckblase durch Messen einer Nichtdruckzeit gewichtet durch die Tintentemperatur veranschlagt werden kann. Die Druckblase neigt mit zunehmender Tintentemperatur während des Ausstoßvorgangs zum Wachstum und ist ferner mit der Ausstoßhäufigkeit positiv korreliert.
  • Folglich ist auch offensichtlich, daß die Druckblase durch Messen der Ausstoßhäufigkeiten gewichtet mit der Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit veranschlagt werden kann. In diesem Beispiel werden, wie in der nachstehenden Tabelle 4 gezeigt ist, die Anzahl von Punkten in Übereinstimmung mit einer Nichtdruckzeit (Nichtdruckblase) und die Anzahl von Punkten in Übereinstimmung mit den Ausstoßhäufigkeiten (Druckblase) festgelegt, und wird dann, wenn die Gesamtzahl von Punkten einhundert Millionen erreicht, bestimmt, daß die Blase in dem Tintenkanal den Ausstoß nachteilig beeinflussen kann, so daß der Saugwiederherstellungsvorgang durchgeführt und dadurch die Blase entfernt wird.
  • Tabelle 4
    Figure 00440001
  • Eine Übereinstimmung zwischen der Anzahl von Punkten der Druckblase und derjenigen der Nichtdruckblase wurde experi mentell derart ermittelt, daß die Anzahlen von Punkten gleich waren, wenn Ausstoßfehler unabhängig durch diese Faktoren unter einer Bedingung konstanter Temperatur verursacht wurden. Ferner wurden experimentell auch Gewichtungskoeffizienten in Übereinstimmung mit der Temperatur und konvertierte Werte erhalten. Als Blasenentfernungseinrichtung kann entweder die Saufeinrichtung gemäß diesem Beispiel oder eine Kompressionseinrichtung verwendet werden. Darüber hinaus kann, nachdem die Tinte in dem Tintenkanal absichtlich entfernt worden ist, die Saugeinrichtung betätigt werden.
  • Wie vorstehend in dem ersten Beispiel beschrieben wurde, kann eine zukünftige Tintentemperatur leicht vorhergesagt werden. Daher kann eine optimale Steuerung unter Verwendung von "Tintenverdampfungscharakteristiken" und "Wachstum einer Blase im Tintenkanal" unter Berücksichtigung einer zukünftigen Ausstoßbedingung in Veranschlagung oder Vorhersage der "Tintenverdampfungscharakteristiken" und dem" Wachstum einer Blase im Tintenkanal" festgelegt werden.
  • Es wird angemerkt, daß in den zweiten bis sechsten Beispielen die in dem ersten Beispiel beschriebene Ausstoßmengensteuerung in Kombination ausgeführt werden kann oder nicht. Wenn keine Ausstoßmengensteuerung durchgeführt wird, können Schritte in Zusammenhang mit der PWM-Steuerung und der Nebenheizeinrichtungssteuerung weggelassen werden.
  • In diesem Beispiel wird die Erregungszeit als Index von dem Kopf zuzuführender Energie verwendet. Jedoch ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt.
  • Wenn beispielsweise keine PWM-Steuerung durchgeführt wird, oder die Vorhersage der Temperatur mit hoher Genauigkeit nicht erforderlich ist, kann die Anzahl von Druckpunkten verwendet werden. Darüber hinaus können, wenn die Drucklast nicht an einer großen Abweichung leidet, die Druckzeit und die Nichtdruckzeit verwendet werden.
  • (Siebtes nicht in den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • Dieses Beispiel veranschaulicht eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, die eine Temperaturhalteeinrichtung umfaßt, welche durch ein nach dem Prinzip der Selbsttemperatursteuerung arbeitendes Heizelement, das thermisch mit einem Aufzeichnungskopf gekoppelt ist zum Halten der Temperatur des Aufzeichnungskopfs auf einer vorbestimmten Haltetemperatur höher als eine Umgebungstemperatur, die zur Durchführung einer Aufzeichnung geeignet ist, und einen Temperaturhaltezeitgeber zum Verwalten einer Betriebszeit des Heizelements, eine Temperaturvorhersageeinrichtung zum Vorhersagen einer Änderung der Tintentemperatur in einer Ausstoßeinheit in einer Aufzeichnungsbetriebsart vor der Aufzeichnung auf der Grundlage einer durch ein für den Aufzeichnungskopf bereitgestelltes Temperaturerfassungselement erfaßten Temperatur und Aufzeichnungsdaten, und eine Ausstoßstabilisierungseinrichtung zum Stabilisieren des Ausstoßes in Übereinstimmung mit der Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit gebildet wird.
  • In diesem Beispiel besteht ein Unterschied gegenüber den in den ersten bis sechsten Beispielen beschriebenen Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtungen darin, daß das für den Aufzeichnungskopf bereitgestellte Heizelement eine nach dem Prinzip der Selbsttemperatursteuerung arbeitende Heizeinrichtung ist, die nicht eine Heizeinrichtungsplatine, sondern eine Aluminium-Grundplatte als Grundelement des Aufzeichnungskopfs kontaktiert. Die nach dem Prinzip der Selbsttemperatursteuerung arbeitende Heizeinrichtung unterdrückt die Wärmeerzeugung ohne Verwendung eines besonderen Temperaturerfassungsmechanismus, wenn eine vorbestimmte Temperatur erreicht wird. Beispielsweise besteht die nach dem Prinzip der Selbsttemperatursteuerung arbeitende Heizeinrichtung aus einem Material wie beispielsweise Bariumtitanat mit einer PTC-Kennlinie (mit einem positiven Widerstand-Temperaturbeiwert). In manchen Heizeinrichtungen können durch Modifizieren einer Anordnung auch dann die gleichen Merkmale wie vorstehend beschrieben erzielt werden, wenn ein Heizeinrichtungs-Element selbst keine PTC-Kennlinie hat. Beispielsweise besteht ein Heizeinrichtungs-Element aus einem durch Dispergieren von z. B. leitfähigen Graphitpartikeln in einem wärmeresistenten Harz mit elektrisch isolierenden Eigenschaften hergestellten Material. Wenn dieses Element erwärmt wird, dehnt sich das Harz aus, so daß die Graphitteilchen voneinander getrennt werden und somit den Widerstand erhöhen. In einer derartigen nach dem Prinzip der Selbsttemperatursteuerung arbeitenden Heizeinrichtung kann eine gewünschte Steuerungstemperatur durch Einstellen der Zusammensetzung oder Anordnung festgelegt werden. In diesem Beispiel wurde eine Heizeinrichtung, die eine Steuerungstemperatur von etwa 36°C zeigte, verwendet.
  • In diesem Beispiel kann, da die Temperatur des Aufzeichnungskopfs einschließlich der Tinte in der Ausstoßeinheit zu Beginn der Aufzeichnung im wesentlichen gleich der Steuerungstemperatur der nach dem Prinzip der Selbsttemperatursteuerung arbeitenden Heizeinrichtung ist, die Tintentemperaturabweichung in der Ausstoßeinheit in der Aufzeichnungsbetriebsart auf der Grundlage der erwarteten Energie, die den Ausstoßheizeinrichtungen in der Aufzeichnungsbetriebsart bei dieser Steuerungstemperatur zuzuführen ist, und der thermischen Zeitkonstante des Aufzeichnungskopfs einschließlich der Tinte in der Ausstoßeinheit vorhergesagt werden.
  • Bei der Tintentemperaturvorhersage wird ein Anstieg der Temperatur von der Haltetemperatur auf der Grundlage der für den Ausstoß zuzuführenden Energie berechnet. Daher hat die vorhergesagte Tintentemperatur während des Ausstoßes eine höhere Genauigkeit als diejenige der durch das für den Aufzeichnungskopf bereitgestellte Temperaturerfassungselement erfaßten Temperatur. Jedoch ändert sich die vorhergesagte Tintentemperatur unvermeidlich aufgrund von Unterschieden zwischen den thermischen Zeitkonstanten jedes Aufzeichnungskopfs, von Unterschieden im thermischen Wirkungsgrad während des Ausstoßes und dergleichen.
  • Folglich wird in diesem Beispiel die vorhergesagte Tintentemperatur korrigiert. Die Korrektur der vorhergesagten Tintentemperatur gemäß diesem Beispiel wird unter Verwendung der Temperatur, die durch das für den Aufzeichnungskopf in der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung bereitgestellte Temperaturerfassungselement in einem Zustand, in dem der Aufzeichnungskopf nicht angesteuert wird, erfaßt wird, durchgeführt. Die Abstiegstemperaturtabelle, die zum Vorhersagen der Tintentemperatur verwendet wird, wird korrigiert, um einen Unterschied zwischen den Temperaturen, die durch das Temperaturerfassungselement in thermisch statischen Nichtausstoßzuständen vor und nach der Aufzeichnung erfaßt werden, und dem aus der zum Ausstoßen zuzuführenden Energie berechneten vorhergesagten Tintentemperaturanstieg zu verringern. In diesem Beispiel wird die Abstiegstemperaturtabelle derart korrigiert, daß Fehlerhäufigkeiten in Einheiten von Aufzeichnungszeilen sequentiell akkumuliert werden, und wird ein Mittelwert der Fehlerhäufigkeiten für eine Seite berechnet.
  • Daher kann, wenn der Aufzeichnungskopf ausgetauscht wird oder wenn die Umgebungstemperatur beträchtlich abweicht, die Tintentemperatur im Vergleich zu den vorstehenden Beispielen stabil vorhergesagt werden. Im einzelnen kann in diesem Beispiel, da das Temperaturerfassungselement des Aufzeichnungskopfs nicht nur zur Erfassung der Tintentemperatur zu Beginn der Aufzeichnung, sondern auch zur Korrektur der vorhergesagten Tintentemperatur verwendet wird, die Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit in der Aufzeichnungsbetriebsart mit hoher Genauigkeit vorhergesagt werden, und kann der Ausstoß stabilisiert werden.
  • In diesem Beispiel brauchen, da die Aluminium-Grundplatte mit einer Wärmekapazität, die die Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit stark beeinflußt, immer auf der Steuerungstemperatur gehalten wird, was einen Anstieg/eine Abnahme der Tintentemperatur anbelangt, der Anstieg der Temperatur, der durch die Wärmeerzeugung der Ausstoßheizeinrichtungen verursacht wird, und die Wärmestrahlung in Übereinstimmung mit der thermischen Zeitkonstante des Aufzeichnungskopfs nur in Bezug auf die Steuerungstemperatur vorhergesagt zu werden. Daher kann die Tintentemperatur stabil vorhergesagt werden im Vergleich zu den vorstehenden Beispielen, worin die Temperatur in der Nähe der Ausstoßeinheit des Aufzeichnungskopfs beibehalten wird.
  • In diesem Beispiel wird ein Aufzeichnungsvorgang gehemmt oder eine Meldung für einen Benutzer generiert, bis der Temperaturhaltezeitgeber eine vorbestimmte Zeitdauer mißt. Dann wird die Aufzeichnung durchgeführt, nachdem der Temperaturhaltevorgang durch die nach dem Prinzip der Selbsttemperatursteuerung arbeitende Heizeinrichtung beendet ist. Aus diesem Grund kann die Tintentemperaturvorhersage vereinfacht werden, da die Steuerung unter einer Annahme dahingehend erfolgen kann, daß die Temperatur der Aluminium-Grundplatte, die mit Wärmestrahlung assoziiert ist, auf der Haltetemperatur als der Steuerungstemperatur des Elements gehalten wird. Wenn jedoch die Tintentemperatur zu Beginn des Temperaturhaltevorgangs durch das Temperaturerfassungselement erfaßt und als anfängliche Temperatur der Aluminium-Grundplatte festgelegt wird, kann die Temperatur der Aluminium-Grundplatte auch vor Beendigung des 'Temperaturhaltevorgangs zu einem gewünschten Zeitpunkt vorhergesagt werden, solange die Temperaturanstiegscharakteristiken der nach dem Prinzip der Selbsttemperatursteuerung arbeitenden Heizeinrichtung vorab gemessen werden. Somit kann die Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit in Bezug auf die anfängliche Temperatur vorhergesagt werden, um eine Aufzeichnung vor Beendigung des Temperaturhaltevorgangs zu erlauben. Auf vergleichbare Art und Weise kann, da eine Zeit bis zur Beendigung des Temperaturhaltevorgangs berechnet und vorhergesagt werden kann, die Zeit des Temperaturhaltezeitgebers in Übereinstimmung mit der vorhergesagten Zeit geändert werden.
  • In Übereinstimmung mit dem Temperatursteuerungsverfahren gemäß diesem Beispiel kann dieselbe Ausstoßstabilisierungssteuerung wie in den zweiten bis sechsten Beispielen beschrieben verwirklicht werden, und kann eine vereinfachte Temperaturvorhersage erwartet werden.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, wird die Temperatur des Aufzeichnungskopfs auf einer Temperatur höher als die Umge bungstemperatur gehalten, und wird der Ausstoß in Übereinstimmung mit der Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit, die vor der Aufzeichnung auf der Grundlage der durch das für den Aufzeichnungskopf bereitgestellte Temperaturerfassungselement erfaßten Temperatur und Aufzeichnungsdaten veranschlagt wird, stabilisiert. Daher können die Ausstoßmenge und der Ausstoß stabilisiert werden, ohne die Aufzeichnungsgeschwindigkeit merklich zu verringern, und kann ein Bild hoher Qualität mit einer gleichförmigen Dichte erhalten werden.
  • (Achtes nicht in den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • Nachstehend wird ein Beispiel zum Durchführen einer Temperaturvorhersage anders als jene in den vorstehend erwähnten ersten bis siebten Beispielen im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Steuerungsanordnung gemäß diesem Beispiel ist wie in 16 gezeigt, und ist im wesentlichen gleich der in 5 gezeigten, mit der Ausnahme, daß die Temperatursensoren 8e aus der in 5 gezeigten Anordnung weggelassen sind. Obwohl nicht gezeigt, hat ein Aufzeichnungskopf im wesentlichen dieselbe Anordnung wie der in 6 gezeigte, mit der Ausnahme, daß die Temperatursensoren 8e aus der in 6 gezeigten Anordnung weggelassen sind.
  • (Zusammenfassung der Temperaturvorhersage)
  • In diesem Beispiel ist bei der Ausführung einer Aufzeichnung durch Ausstoßen von Tintentröpfchen aus dem Aufzeichnungskopf ein Umgebungstemperatursensor zum Messen der Umgebungstemperatur für einen Hauptaufbau einer Vorrichtung bereitgestellt und wird die Tintentemperaturabweichung in einer Ausstoßeinheit als eine Änderung der Tintentemperatur von der Vergangenheit zur Gegenwart und in die Zukunft durch eine Berechnungsverarbeitung auf der Grundlage einer Tintenausstoßenergie und Nebenheizeinrichtungen zum Halten der Temperatur des Aufzeichnungskopfs zuzuführender Energie veranschlagt und vorhergesagt, wodurch der Ausstoß in Übereinstimmung mit der Tintentemperatur stabilisiert wird. Im einzelnen kann ein Temperaturerfassungselement (die Temperatursensoren 8e in 5 und 6) zum direkten Erfassen der Temperatur des Aufzeichnungskopfs weggelassen werden. Es ist hinsichtlich der Kosten schwierig, die Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, die wie in diesem Beispiel die Tintenstrahlkartusche verwendet, mit dem Temperaturerfassungselement zum direkten Erfassen der Temperatur des Aufzeichnungskopfs auszustatten. Darüber hinaus kompliziert eine Gegenmaßnahme gegen statische Elektrizität, die für Verbindungspunkte zwischen einer Temperaturmeßschaltung und der Tintenstrahlkartusche erforderlich ist, die Aufzeichnungsvorrichtung relativ. Ausgehend von diesen Gesichtspunkten ist dieses Beispiel vorteilhaft. Es wird angemerkt, daß der in 5 gezeigte Aufzeichnungskopf verwendet werden kann. In diesem Fall werden die Temperatursensoren 8e nicht verwendet.
  • Kurz gesagt wird in diesem Beispiel eine Änderung der Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit durch Auswerten der thermischen Zeitkonstante des Aufzeichnungskopfs und der Ausstoßeinheit einschließlich der Tinte sowie zugeführter Energie in einem Bereich zwischen Vergangenheit und Zukunft, welche Energie unter Verwendung einer vorab berechneten Temperaturänderungstabelle im wesentlichen mit der Tintentemperatur assoziiert wird, veranschlagt und vorhergesagt. Auf der Grundlage der vorhergesagten Tintentemperatur wird der Kopf durch ein geteiltes Impuls- bzw. Teilimpulsbreitenmodulations-(PWM-) Verfahren für Heizeinrichtungen (Nebenheizeinrichtungen), zum Erhöhen der Temperatur des Kopfs und für Ausstoßheizeinrichtungen gesteuert.
  • (Temperaturvorhersagesteuerung)
  • Nachstehend wird ein Vorgang, der ausgeführt wird, wenn die Aufzeichnung unter Verwendung der Aufzeichnungsvorrichtung mit der vorstehenden Anordnung durchgeführt wird, unter Bezugnahme auf die in 17 bis 19 gezeigten Ablaufdiagramme beschrieben.
  • Wenn der Leistungsschalter in Schritt 5100 eingeschaltet wird, wird ein interner Temperaturerhöhungs-Korrekturzeitge ber zurückgesetzt/gesetzt (S110). Die Temperatur eines Temperatursensors (im folgenden als Referenzthermistor bezeichnet) auf einer Hauptaufbau-Schaltungsplatine (nachstehend in Kurzform als PCB bezeichnet) wird gelesen (S120), um die Umgebungstemperatur zu erfassen. Jedoch wird der Referenzthermistor durch ein Wärmeerzeugungselement (beispielsweise ein Treiber) auf der PCB beeinflußt und kann häufig die genaue Umgebungstemperatur des Kopfs nicht erfassen. Daher wird der Erfassungswert in Übereinstimmung mit einer verstrichenen Zeit seit dem Einschaltvorgang des Leistungsschalters des Hauptaufbaus korrigiert, wodurch die Umgebungstemperatur erhalten wird. Im einzelnen wird die seit dem Einschaltvorgang des Leistungsschalters verstrichene Zeit aus dem internen Temperaturerhöhungs-Korrekturzeitgeber gelesen und in einer internen Temperaturerhöhungs-Korrekturtabelle (Tabelle 5) nachgeschlagen, um die genaue Umgebungstemperatur zu erhalten, anhand der der Einfluß des Wärmeerzeugungselements korrigiert wird (S140).
  • Tabelle 5
    Figure 00520001
  • In Schritt S150 wird in einer Temperaturvorhersagetabelle (20) nachgeschlagen, um eine gegenwärtige Kopfchiptemperatur (β) vorherzusagen, und die Steuerung wartet auf ein Eingangsdrucksignal. Die gegenwärtige Kopfchiptemperatur (β) wird durch Aktualisieren der in Schritt S140 erhaltenen Umgebungstemperatur durch Hinzuaddieren eines Werts, der durch eine Matrix einer Differenz zwischen der Kopftemperatur und der Umgebungstemperatur in bezug auf dem Kopf pro Zeiteinheit zuzuführender Energie (Leistungsverhältnis) bestimmt wird, zu derselben vorhergesagt. Unmittelbar nachdem der Leistungsschalter EIN ist, wird ein Matrixwert "0" (thermisches Gleichgewicht) hinzuaddiert, weil kein Drucksignal vorhanden ist (die dem Kopf zuzuführende Energie ist 0) und der Temperaturunterschied zwischen der Kopftemperatur und der Umgebungstemperatur ebenfalls 0 ist. Falls kein Eingangsdrucksignal vorhanden ist, kehrt der Ablauf zu Schritt S120 zurück, und wird die Verarbeitung ab dem Vorgang zum Lesen der Temperatur des Referenzthermistors wiederholt. In diesem Beispiel wird ein Kopfchiptemperatur-Vorhersagezyklus auf 0,1 s festgelegt.
  • Die in 20 gezeigte Temperaturvorhersagetabelle ist eine Matrixtabelle, die Temperaturerhöhungscharakteristiken in Zeiteinheiten zeigt, die durch die thermische Zeitkonstante des Kopfs und dem Kopf zugeführte Energie bestimmt wird. Mit größer werdendem Leistungsverhältnis wird auch der Matrixwert erhöht. Andererseits neigt dann, wenn der Temperaturunterschied zwischen der Kopftemperatur und der Umgebungstemperatur größer wird, das thermische Gleichgewicht dazu, sich einzustellen. Aus diesem Grund wird der Matrixwert verringert. Das thermische Gleichgewicht stellt sich ein, wenn die zugeführte Energie gleich der Strahlungsenergie ist. In der Tabelle bedeutet das Leistungsverhältnis = 500%, daß Energie, die erhalten wird, wenn die Nebenheizeinrichtungen mit Energie versorgt werden, in das Leistungsverhältnis konvertiert wird.
  • Die Matrixwerte werden auf der Grundlage dieser Tabelle jedes Mal dann, wenn eine Zeiteinheit verstrichen ist, akkumuliert, so daß die Temperatur des Kopfs zu dieser Zeit veranschlagt werden kann, und eine zukünftige Änderung der Temperatur des Kopfs kann durch Eingeben zukünftiger Druckdaten oder dem Kopf (z. B. den Nebenheizeinrichtungen) zuzuführender Energie vorhergesagt werden.
  • Wenn das Drucksignal zugeführt wird, wird in einer Soll- (Ansteuerungs-) Temperaturtabelle (Tabelle 6) nachgeschlagen, um eine Drucksolltemperatur (α) des Kopfchips zu erhalten, die zum Durchführen einer optimalen Ansteuerung bei der gegenwärtigen Umgebungstemperatur geeignet ist (S170). Gemäß Tabelle 6 besteht der Grund dafür, daß sich die Solltemperatur in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur ändert, darin, daß auch dann, wenn die Temperatur auf einer Silizium-Heizplatine des Kopfs auf eine vorbestimmte Temperatur gesteuert wird, weil die in die Heizplatine fließende Tinte eine niedrige Temperatur und eine große thermische Zeitkonstante hat, die Temperatur eines Systems um den Kopfchip vom Standpunkt einer mittleren Temperatur aus gesehen verringert wird. Aus diesem Grund muß mit niedriger werdender Umgebungstemperatur die Solltemperatur der Silizium-Heizplatine erhöht werden. Daher kann die vorstehend erwähnte Haltetemperatur in einer Niedrigtemperaturumgebung durch Ändern der Solltemperatur während der Steuerung erreicht werden.
  • Tabelle 6
    Figure 00540001
  • In Schritt S180 wird eine Differenz γ (= α – β) zwischen der Drucksolltemperatur (α) und der gegenwärtigen Kopfchiptemperatur (β) berechnet. In Schritt S190 wird in einer Nebenheizeinrichtungs-Steuertabelle (Tabelle 7) nachgeschlagen, um eine Vordruck-Nebenheizeinrichtungs-EIN-Zeit (t) zum Zwecke des Verringerns der Differenz (γ) zu ermitteln. Diese Funktion dient dazu, die Temperatur des gesamten Kopfchips unter Verwendung der Nebenheizeinrichtungen zu erhöhen, wenn die veranschlagte Kopftemperatur und die Solltemperatur einen Unterschied zu Beginn des Druckvorgangs aufweisen. Mit dieser Funktion kann die Temperatur des ganzen Kopfchips einschließlich der Tinte in der Ausstoßeinheit der Solltemperatur so weit als möglich nahekommen.
  • Tabelle 7
    Figure 00550001
  • Nachdem die Vordruck-Nebenheizeinrichtungs-EIN-Zeit (t) ermittelt ist, wird in der Temperaturvorhersagetabelle (20) nachgeschlagen, um eine (zukünftige) Kopfchiptemperatur unmittelbar vor dem Beginn des Druckvorgangs vorherzusagen unter einer Annahme dahingehend, daß die Nebenheizeinrichtungen für die Dauer der Einstellzeit eingeschaltet sind (S200). Die Differenz (γ) zwischen der Drucksolltemperatur (α) und dieser Kopfchiptemperatur (β) wird berechnet (S210). Da die Differenz zwischen der Drucksolltemperatur und der Kopfchiptemperatur als Unterschied zwischen der Haltetemperatur und der Tintentemperatur betrachtet werden kann, kann die Tintentemperatur im wesentlichen als Summe aus der Haltetemperatur und der Differenz (γ) erhalten werden (S220). Nicht gesagt zu werden braucht, daß die Differenz (γ) vorzugsweise 0 ist.
  • Wenn der Ansteuerungsvorgang in Übereinstimmung mit der vorhergesagten Tintentemperatur in Bezug auf die Ausstoßeinheit-Tintentemperatur-Vorimpulstabelle, die in 12A gezeigt ist, durchgeführt wird, um die Ausstoßmenge zu erhalten, die gleich derjenigen ist, die durch den Druckvorgang bei der Haltetemperatur erhalten wird, kann die Ausstoßmenge stabilisiert werden.
  • Dieses Beispiel wird unter einer Annahme dahingehend erreicht, daß die Tintentemperatur so festgelegt wird, daß sie zumindest gleich der oder höher ist als die Haltetemperatur vor dem Drucken unter Verwendung der vorstehend erwähnten Nebenheizeinrichtungen, und verwendet ein Verfahren zum Korrigieren einer Zunahme der Ausstoßmenge, wenn der Aufzeichnungskopf Wärme in einem kontinuierlichen Druckvorgang bei einer hohen Drucklast akkumuliert und sich die Tintentemperatur dementsprechend erhöht. In diesem Beispiel wird die Ausstoßmenge, die auf einem Unterschied zu dem Sollwert beruht, durch ein PWM-Verfahren korrigiert.
  • Die Chiptemperatur des Kopfs ändert sich in Abhängigkeit von dessen Ausstoßlast während eines Druckvorgangs einer Zeile.
  • Im einzelnen wird, da sich die Differenz (γ) manchmal in einer Zeile ändert, bevorzugt, den Vorimpulswert in einer Zeile in Übereinstimmung mit der Änderung des Unterschieds zu optimieren. In diesem Beispiel erfordert der Druckvorgang einer Zeile 1,0 s. Da der Temperaturvorhersagezyklus des Kopfchips darüber hinaus 0,1 s beträgt, wird in diesem Beispiel eine Zeile in 10 Bereiche unterteilt. Der Vorimpulswert (S230) zu Beginn des Druckens, welcher Wert vorher festgelegt wird, ist ein Vorimpulswert zu Beginn des Druckens des ersten Bereichs.
  • Nachstehend wird ein Verfahren zum Ermitteln eines Vorimpulswerts zu Beginn des Druckens jeder der zweiten bis zehnten Bereiche beschrieben. In Schritt S240 wird n = 1 festgelegt, und in Schritt S250 wird n inkrementiert. In diesem Fall repräsentiert n den Bereich, und da es 10 Bereiche gibt, kommt die Steuerung aus der nachfolgenden Schleife frei, wenn n 10 übersteigt (S260).
  • Im ersten Durchlauf der Schleife wird der Vorimpulswert zu Beginn des Druckens des zweiten Bereichs festgelegt. Im einzelnen wird das Leistungsverhältnis des ersten Bereichs auf der Grundlage der Anzahl von Punkten und dem PWM-Wert des ersten Bereichs berechnet (S270). Das Leistungsverhältnis entspricht einem Wert, der entlang der Ordinate aufgetragen ist, wenn in der Temperaturvorhersagetabelle nachgeschlagen wird. Der Grund dafür, daß nicht nur die Anzahl von Punkten (Drucklast) verwendet wird, besteht darin, daß sich die dem Kopfchip zuzuführende Energie auch dann in Abhängigkeit von dem Vorimpulswert ändert, wenn die Anzahl von Punkten gleich bleibt. Unter Verwendung des Konzepts des "Leistungsverhältnisses" kann eine einzige Tabelle auch dann verwendet werden, wenn die PWM-Steuerung durchgeführt wird oder wenn die Nebenheizeinrichtungen EIN sind.
  • In diesem Fall wird die Kopfchiptemperatur (β) am Ende des Druckens des ersten Bereichs (d. h. zu Beginn des Druckens des zweiten Bereichs) durch Substituieren des Leistungsverhältnisses in der Temperaturvorhersagetabelle (20) (d. h. durch Nachschlagen in der Tabelle) (S280) vorhergesagt. In Schritt S290 wird die Differenz (γ) zwischen der Drucksolltemperatur (α) und der Kopfchiptemperatur (β) erneut berechnet. Ein Vorimpulswert zum Drucken des zweiten Bereichs wird durch Nachschlagen in 12A basierend auf der Differenz (γ) erhalten und in einem Speicher abgelegt (S300 und S310).
  • Danach wird das Leistungsverhältnis in dem entsprechenden Bereich auf der Grundlage der Anzahl von Punkten und dem Vorimpulswert des unmittelbar vorangehenden Bereichs sequentiell berechnet, und die Kopfchiptemperatur (β) am Ende des Drukkens des entsprechenden Bereichs wird vorhergesagt. Dann wird der Vorimpulswert des nächsten Bereichs auf der Grundlage der Differenz (γ) zwischen der Drucksolltemperatur (α) und der Kopfchiptemperatur (β) (S250 bis S310) festgelegt. Nachdem die Vorimpulswerte aller 10 Bereiche in einer Zeile festgelegt sind, schreitet der Ablauf von Schritt S260 zu Schritt S320 fort, um die Nebenheizeinrichtungen vor dem Drucken zu beheizen. Danach wird ein Druckvorgang einer Zeile in Übereinstimmung mit den festgelegten Vorimpulswerten durchgeführt (S330). Nach Abschluß des Druckvorgangs einer Zeile in Schritt S330 kehrt der Ablauf zu Schritt S120 zurück, um die Temperatur des Referenzthermistors zu lesen. Danach wird die vorstehend erwähnte Steuerung wiederholt.
  • Mit der vorstehend erwähnten Steuerung kann die tatsächliche Ausstoßmenge unabhängig von der Tintentemperatur stabil gesteuert werden, und kann ein aufgezeichnetes Bild hoher Qualität mit einer gleichförmigen Dichte erhalten werden.
  • Nachstehend wird wieder die Ausstoßmengensteuerung beschrieben. In diesem Beispiel wird der Ausstoß/die Ausstoßmenge des Kopfs durch Steuern der folgenden beiden Punkte stabilisiert.
  • ➀ Die Solltemperatur wird aus der "Solltemperaturtabelle" in Übereinstimmung mit der Umgebungstemperatur ermittelt, so daß die Temperatur des Aufzeichnungskopfs einschließlich der Tinte in der Ausstoßeinheit zumindest die Haltetemperatur erreicht, und der Aufzeichnungskopf wird bedarfsweise unter Verwendung der Nebenheizeinrichtungen beheizt. Im einzelnen ist in diesem Beispiel die Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit gleich einer Temperatur, die durch Subtrahieren der Differenz zwischen der Solltemperatur und der Umgebungstemperatur von einer berechneten Temperatur erhalten wird.
  • ➁ Eine Verschiebung (ein Unterschied) zwischen der Solltemperatur und der gegenwärtigen Kopftemperatur wird veranschlagt. Die Summe aus der Haltetemperatur und dem veranschlagten Unterschied wird als die Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit betrachtet, und der Vorimpulswert wird in Übereinstimmung mit der Tintentemperatur festgelegt, wodurch die Ausstoßmenge stabilisiert wird.
  • In diesem Beispiel können, da eine zukünftige Kopftemperatur vorhergesagt werden kann, ohne einen Temperatursensor zum direkten Messen der Temperatur des Aufzeichnungskopfs zu verwenden, verschiedene Kopfsteuerungsoperationen vor dem eigentlichen Druckvorgang durchgeführt werden, so daß infolge dessen die Aufzeichnung auf geeignetere Art und Weise durchgeführt werden kann.
  • Konstanten wie beispielsweise die Anzahl unterteilter Bereiche (10 Bereiche) in einer Zeile, der Temperaturvorhersagezyklus (0,1s) und dergleichen, die in diesem Beispiel verwendet werden, sind lediglich Beispiele, und die Erfindung ist nicht auf diese begrenzt.
  • (Neuntes nicht in den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • In diesem Beispiel wird die gegenwärtige Kopftemperatur aus einer Drucklast wie in dem achten Beispiel veranschlagt, und wird eine Saugbedingung in Übereinstimmung mit der veranschlagten Kopftemperatur geändert. Die Saugbedingung wird auf der Grundlage eines Saugdrucks (anfängliche Kolbenposition) oder einer Saugmenge (Volumenänderungsmenge oder Vakuumhaltezeit) gesteuert.
  • 21 zeigt die Kopftemperaturabhängigkeit der Vakuumhaltezeit und der Saugmenge. Obwohl die Saugmenge in Übereinstimmung mit der Vakuumhaltezeit für eine vorbestimmte Zeitdauer gesteuert werden kann, ändert sich die Saugmenge während anderer Zeitdauern unabhängig von der Vakuumhaltezeit. Da die Saugmenge von der aus der Drucktemperatur veranschlagten Kopftemperatur beeinflußt wird, wird die Vakuumhaltezeit in Übereinstimmung mit der veranschlagten Kopftemperatur geändert. Auf diese Art und Weise kann auch dann, wenn sich die Kopftemperatur ändert, die Ausstoßmenge dauerhaft beibehalten (optimale Menge) und somit die Ausstoßmenge stabilisiert werden.
  • Darüber hinaus wird, wenn eine Vielzahl von Köpfen verwendet wird, die Kopftemperatur durch Durchführen einer Wärmestrahlungskorrektur in Übereinstimmung mit der Anordnung der Köpfe genauer veranschlagt. Da der Endabschnitt eines Wagens leichter Wärmestrahlung verursacht als der zentrale Teil und sich die Temperaturverteilung ändert, ändert sich auch der durch die Temperatur stark beeinflußte Ausstoß. Aus diesem Grund wird eine Korrektur durchgeführt, während die Wärmestrahlung am Endabschnitt zu 100% angenommen wird und die Wärmestrahlung im zentralen Abschnitt zu 95% angenommen wird. Mit dieser Korrektur kann eine thermische Schwankung verhindert und ein stabiler Ausstoß erzielt werden. Ferner kann die Saugbedingung in Übereinstimmung mit den Eigenschaften oder Zuständen von Köpfen kopfweise geändert werden.
  • Darüber hinaus wird in diesem Beispiel ein Kopftemperaturabfall während des Saugens veranschlagt. Wenn die Umgebungstemperatur und die Kopftemperatur einen Unterschied aufweisen, wird die Tinte mit einer hohen Temperatur durch Saugen ausgestoßen und neue Tinte mit einer niedrigen Temperatur aus dem Tintentank zugeführt. Der Kopf bei einer hohen Temperatur wird durch die zugeführte neue Tinte gekühlt. Die nachstehende Tabelle 8 zeigt den Unterschied zwischen der Umgebungstemperatur und der veranschlagten Kopftemperatur sowie den Temperaturabfall während des Saugens. Wenn die Kopftemperatur aus der Drucklast veranschlagt wird, kann der Temperaturabfall während des Saugens auf der Grundlage des Unterschieds zwischen der Umgebungstemperatur und der Kopftemperatur korrigiert werden, und kann die Kopftemperatur nach dem Saugen gleichzeitig vorhergesagt werden.
  • Tabelle 8
    Figure 00600001
  • Im Fall eines austauschbaren Kopfs muß die Temperatur des Tintentanks veranschlagt werden. Da der Tintentank in dichter Verbindung mit dem Kopf steht, beeinflußt der durch den Anstieg der Temperatur verursachte Ausstoß den Tintentank. Aus diesem Grund wird die Temperatur des Tintentanks aus einem Durchschnitt von Temperaturen während der letzten 10 Minuten veranschlagt. Die veranschlagte Temperatur kann rückgekoppelt werden, um den Abfall der Temperatur während des Saugens zu kompensieren.
  • Im Fall eines Permanentkopfs ist, da der Kopf und der Tintentank von einander getrennt sind, die Temperatur einer zuzuführenden Tinte gleich der Umgebungstemperatur, so daß die Temperatur des Tintentanks nicht vorhergesagt zu werden braucht.
  • Darüber hinaus wird im Fall eines in 22 gezeigten Nebentanksystems auch dann, wenn der Saugvorgang durchgeführt wird, während die Temperatur der Tinte hoch ist, die Saugmenge unerwünscht erhöht. Aus diesem Grund kann ein Tintenniveau-Hochzieheffekt nicht erwartet werden, welches zu einem Tintenzufuhrfehler führt. Wenn die aus der Drucklast vorhergesagte Kopftemperatur hoch ist, wird die Häufigkeit des Saugens erhöht, um einen ausreichenden Tintenniveau-Hochzieheffekt zu erhalten. Die nachstehende Tabelle 9 zeigt die Beziehung zwischen der Differenz zwischen der Umgebungstemperatur und der veranschlagten Kopftemperatur und der Häufigkeit des Saugens. In Tabelle 9 wird mit größer werdendem Unterschied zwischen der Umgebungstemperatur und der veranschlagten Kopftemperatur die Häufigkeit des Saugens erhöht. Infolgedessen kann verhindert werden, daß der Tintenniveau-Hochzieheffekt beeinträchtigt wird.
  • Es wird angemerkt, daß das in 22 gezeigte Nebentanksystem einen für den Hauptaufbau der Vorrichtung bereitgestellten Haupttank 41, einen auf beispielsweise einem Wagen angeordneten Nebentank 43, einen Kopfchip 45, eine Kappe 47 zum Abdecken des Kopfchips 45, und eine Pumpe 49 zum Zuführen einer Saugkraft zu der Kappe 47 beinhaltet.
  • Tabelle 9
    Figure 00620001
  • (Zehntes nicht in den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • Die gegenwärtige Kopftemperatur wird wie in dem neunten Beispiel aus der Drucklast veranschlagt. In diesem Beispiel wird eine Vorausstoßbedingung in Übereinstimmung mit der veranschlagten Kopftemperatur geändert, so daß dieses Beispiel dem zweiten Beispiel entspricht.
  • Bei einer hohen Temperatur wird die Tinte in der Ausstoßeinheit leicht verdampft. Folglich können das Vorausstoßintervall oder die Häufigkeit des Vorausstoßens in Übereinstimmung mit der veranschlagten Kopftemperatur geändert werden. In diesem Beispiel wird die Häufigkeit des Vorausstoßens in Übereinstimmung mit der veranschlagten Kopftemperatur bei dem Vorausstoßen wie in Tabelle 1 geändert. Gleichzeitig wird mit höher werdender Temperatur die Ausstoßmenge erhöht. Folglich wird die Impulsbreite verringert, um die Ausstoßmenge zu unterdrücken. Da dieses Beispiel mit Ausnahme des vorstehend erwähnten Punkts im wesentlichen dasselbe ist wie das zweite Beispiel, wird eine ausführliche Beschreibung desselben weggelassen.
  • (Elftes nicht in den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • Dieses Beispiel veranschaulicht einen Fall, in dem die zurückliegende mittlere Kopftemperatur innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer aus einer Temperatur, die durch einen an einem Hauptaufbau bereitgestellten Referenztemperatursensor erfaßt wird, und einer Drucklast veranschlagt wird, und eine vorbestimmte Wiederherstellungseinrichtung in Intervallen, die in Übereinstimmung mit der mittleren Kopftemperatur optimal festgelegt werden, betätigt wird. Die in diesem Beispiel in Übereinstimmung mit der mittleren Kopftemperatur zu steuernde Wiederherstellungseinrichtung beinhaltet eine Vorausstoß- und Reinigungseinrichtung, die in vorbestimmten Zeitintervallen während des Druckens (in einem Zustand, in dem die Kappe offen ist) betrieben werden, um den Ausstoß zu stabilisieren. Wie in der Tintenstrahltechnik bekannt ist, wird die Vorausstoßeinrichtung zum Zwecke des Verhinderns eines Nichtausstoßszustands oder einer Dichteänderung, die durch Verdampfen der Tinte aus Düsenöffnungen verursacht wird, ausgeführt. Unter Beachtung der Tatsache, daß die Tintenverdampfung in Abhängigkeit von der Kopftemperatur schwankt, werden in diesem Beispiel das optimale Vorausstoßintervall und die optimale Häufigkeit des Vorausstoßens in Übereinstimmung mit der mittleren Kopftemperatur festgelegt, so daß Vorausstoßvorgänge im Hinblick auf die Zeit oder den Tintenverbrauch effizient durchgeführt werden.
  • Bei der Steuerung der Temperatur in einer offenen Schleife, d. h. in einem Verfahren zum Berechnen und Veranschlagen einer Temperatur zu dieser Zeit auf der Grundlage der durch den an dem Hauptaufbau bereitgestellten Referenztemperatursensor erfaßten Temperatur und der zurückliegenden Drucklast, als dem den Hauptbestandteil dieses Beispiel bildenden Element, kann die mittlere Kopftemperatur während der vergangenen vorbestimmten Zeitdauer, die in diesem Beispiel benötigt wird, leicht erhalten werden. Dieses Beispiel berücksichtigt die Tatsache, daß die Tintenverdampfung den Kopftemperaturen zu jeweiligem Zeiten zugeordnet ist, so daß die gesamte Menge verdampfter Tinte während einer vorbestimmten Zeitdauer eine starke Korrelation mit der mittleren Kopftemperatur während dieser Zeitdauer hat.
  • Darüber hinaus ist in diesem Beispiel die Berücksichtigung der Tatsache, daß die Flüssigkeitsmenge aufgrund beispielsweise der Tinte in Abhängigkeit von der Kopftemperatur schwankt, und daß die Verdampfung der Flüssigkeit, die es schwierig macht, die Tinte oder den Fremdkörper zu entfernen, mit der Kopftemperatur (der Temperatur der die Öffnung ausbildenden Oberfläche) assoziiert ist, wird der Reinigungsvorgang durch Festlegen optimaler Reinigungsintervalle in Übereinstimmung mit der zurückliegenden mittleren Kopftemperatur effizient durchgeführt. Da die Flüssigkeitsmenge oder die Verdampfung der mit der Reinigung assoziierten Flüssigkeit eine stärkere Korrelation mit der zurückliegenden mittleren Kopftemperatur als mit der Kopftemperatur zur Zeit der Reinigung hat, wird eine Kopftemperatur-Veranschlagungseinrichtung gemäß diesem Beispiel auf geeignete Art und Weise verwendet.
  • Der Abriß der Drucksequenz gemäß diesem Beispiel ist derselbe wie der in dem Ablaufdiagramm gemäß 15, beschrieben in dem dritten Beispiel, gezeigte. In diesem Beispiel wird in Schritt S2 ein Vorausstoßzeitgeber in Übereinstimmung mit der mittleren Kopftemperatur zu dieser Zeit eingestellt und gestartet. Weiter wird in Schritt S3 wird ein Reinigungszeitgeber in Übereinstimmung mit der mittleren Kopftemperatur zu dieser Zeit eingestellt und gestartet.
  • Wenn ein Druckvorgang fortzusetzen ist, werden der Reinigungszeitgeber und der Vorausstoßzeitgeber, die in Übereinstimmung mit der mittleren Kopftemperatur eingestellt worden waren, überprüft und zurückgesetzt; und nachdem eine Reinigung oder ein Vorausstoß bedarfsweise durchgeführt wurde, werden die Zeitgeber neu gestartet (Schritte S15 und S16). Zu dieser Zeit wird, in den Schritten S151 und S161, die mittlere Kopftemperatur ohne Rücksicht auf das Vorhandensein/Fehlen der Ausführung des Vorgangs berechnet.
  • Im einzelnen kann in diesem Beispiel, da die Reinigungs- und Vorausstoßzeitpunkte in Übereinstimmung mit einer Änderung der mittleren Kopftemperatur in Einheiten von Druckzeilen fein rückgesetzt werden können, ein optimales Reinigen und Vorausstoßen in Übereinstimmung mit der Verdampfung und den Flüssigkeitsbedingungen der Tinte durchgeführt werden.
  • Die vorangehend präsentierte Tabelle 2 kann in diesem Beispiel als Entsprechungstabelle zwischen dem Vorausstoßintervall und der Häufigkeit des Vorausstoßens in Übereinstimmung mit der mittleren Kopftemperatur während der letzten 12 s und als Entsprechungstabelle des Reinigungsintervalls in Übereinstimmung mit der mittleren Kopftemperatur für die vergangenen 48 s verwendet werden.
  • Wie vorstehend in dem sechsten Beispiel beschrieben wurde, ist die Kopftemperatur nicht auf eine veranschlagte Temperatur zur gegenwärtigen Zeit beschränkt, so daß auch eine zukünftige Kopftemperatur auf einfache Art und Weise vorhergesagt werden kann. Daher können das optimale Vorausstoßintervall und die optimale Häufigkeit des Vorausstoßens unter Berücksichtigung eines zukünftigen Zustands festgelegt werden.
  • (Zwölftes nicht in den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • Dieses Beispiel veranschaulicht eine Saugwiederherstellungseinrichtung in Übereinstimmung mit der zurückliegenden mittleren Kopftemperatur für eine relativ lange Zeitdauer als ein weiteres Beispiel der Wiederherstellungssteuerung auf der Grundlage der veranschlagten mittleren Kopftemperatur wie in dem elften Beispiel. In diesem Beispiel wird, wie in Tabelle 2 (viertes Beispiel) gezeigt ist, das Saugwiederherstellungsintervall in Übereinstimmung mit der mittleren Kopftemperatur während der letzten 12 Stunden festgelegt, und wird ein Saugwiederherstellungsvorgang mit zunehmender mittlerer Kopftemperatur häufig durchgeführt. Die mittlere Temperatur kann für beispielsweise jede Seite rückgesetzt werden.
  • Wenn die zurückliegende mittlere Kopftemperatur über eine relativ lange Zeitdauer unter Verwendung einer Vielzahl von Köpfen zu veranschlagen ist, wie in der vorangehend präsentierten 4 gezeigt ist, kann, nachdem die Vielzahl von Köpfen thermisch gekoppelt sind, die mittlere Kopftemperatur auf der Grundlage der mittleren Last der Vielzahl von Köpfen und der durch den Referenztemperatursensor erfaßten Temperatur veranschlagt werden, so daß die Steuerung unter einer An nahme dahingehend, daß die Vielzahl von Köpfen nahezu identisch sind, vereinfacht werden kann.
  • Wie vorstehend in dem achten Beispiel beschrieben wurde, ist die Kopftemperatur nicht auf eine veranschlagte Temperatur zur gegenwärtigen Zeit beschränkt, so daß auch eine zukünftige Kopftemperatur leicht vorhergesagt werden kann. Daher kann eine optimale Saugwiederherstellungssteuerung unter Berücksichtigung eines zukünftigen Zustands festgelegt werden.
  • Beispielsweise wird auch dann, wenn Bedenken hinsichtlich eines fehlerhaften Ausstoßes bei der Ausführung eines Hochlast-Druckvorgangs bei der gegenwärtig veranschlagten Kopftemperatur bestehen, wenn bekannt ist, daß zukünftig kein Hochlast-Druckvorgang durchgeführt werden wird, der Saugvorgang zur gegenwärtigen Zeit verschoben und durchgeführt, nachdem ein Aufzeichnungsmedium ausgeworfen wurde, wodurch die Druckzeit insgesamt verkürzt wird.
  • (Dreizehntes nicht in den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • Dieses Beispiel veranschaulicht einen Fall, in dem ein Wiederherstellungssystem in Übereinstimmung mit der Vorgeschichte einer Temperatur gesteuert wird, die aus einer von einem Referenztemperatursensor eines Hauptaufbaus erfaßten Temperatur und einer Drucklast veranschlagt wird. Dieses Beispiel entspricht dem vorstehend beschriebenen fünften Beispiel.
  • In diesem Beispiel wird eine Reibebetriebsart in Übereinstimmung mit der Ausstoßhäufigkeit in Übereinstimmung mit der Kopftemperatur gesteuert, so daß Tabelle 3 verwendet werden kann.
  • Wie vorstehend in dem achten Beispiel beschrieben wurde, ist die Kopftemperatur nicht auf eine veranschlagte Temperatur zur gegenwärtigen Zeit beschränkt, so daß auch eine zukünftige Kopftemperatur leicht vorhergesagt werden kann. Daher kann eine optimale Steuerung unter Verwendung der "gewichteten Ausstoßhäufigkeit" unter Berücksichtigung eines zukünftigen Zustands in der Berechnung der "gewichteten Ausstoßhäufigkeit" festgelegt werden.
  • (Vierzehntes nicht in den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • Dieses Beispiel veranschaulicht eine Saugwiederherstellungssteuerung vergleichbar dem vierten Beispiel. In diesem Beispiel wird zusätzlich zu der Veranschlagung einer Blase (Nichtdruckblase), die wächst, wenn die Tinte so belassen wird, wie sie ist, ferner eine Blase (Druckblase), die in der Druckbetriebsart wächst, veranschlagt, welches infolgedessen die Veranschlagung von Blasen in dem Tintenkanal mit hoher Genauigkeit erlaubt. Dieses Beispiel entspricht dem vorstehend beschriebenen sechsten Beispiel. In diesem Beispiel brauchen nur die Nichtdruckzeit und die Ausstoßhäufigkeit, die durch die Kopftemperatur gewichtet werden, gezählt zu werden, so daß dieses Beispiel die vorstehende Tabelle 4 verwendet.
  • Wie vorstehend in dem achten Beispiel beschrieben wurde, ist die Kopftemperatur nicht auf eine veranschlagte Temperatur zur gegenwärtigen Zeit beschränkt, so daß auch eine zukünftige Kopftemperatur leicht vorhergesagt werden kann. Daher kann eine optimale Steuerung unter Verwendung von "Verdampfungscharakteristiken der Tinte" und "Wachstum einer Blase in dem Tintenkanal" unter Berücksichtigung eines zukünftigen Zustands bei der Veranschlagung und der Vorhersage der "Verdampfungscharakteristiken der Tinte" und dem "Wachstum einer Blase in dem Tintenkanal" festgelegt werden.
  • Es wird angemerkt, daß in den neunten bis vierzehnten Beispielen die in dem ersten Beispiel beschriebene Ausstoßmengensteuerung in Kombination ausgeführt werden kann oder nicht. Wenn keine Ausstoßmengensteuerung durchgeführt wird, können der PWM-Steuerung und der Steuerung der Nebenheizeinrichtung zugeordnete Schritte weggelassen werden.
  • (Fünfzehntes nicht in den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • Dieses Beispiel veranschaulicht eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, umfassend eine Temperaturhalteeinrichtung, gebildet durch ein nach dem Prinzip der Selbsttemperatursteuerung arbeitendes Heizelement, das thermisch mit einem Aufzeichnungskopf gekoppelt ist zum Halten der Temperatur des Aufzeichnungskopfs auf einem vorbestimmten Haltetemperatur höher als eine Umgebungstemperatur, die zum Durchführen einer Aufzeichnung geeignet ist, einen Temperaturhaltezeitgeber zum Verwalten einer Betriebszeit des Heizelements, eine Temperaturvorhersageeinrichtung zum Vorhersagen einer Änderung in der Tintentemperatur in einer Ausstoßeinheit in einer Aufzeichnungsbetriebsart vor der Aufzeichnung, und eine Ausstoßstabilisierungseinrichtung zum Stabilisieren des Ausstoßens in Übereinstimmung mit der Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit.
  • In diesem Beispiel besteht ein Unterschied gegenüber der in den achten bis vierzehnten Beispielen beschriebenen Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung darin, daß das für den Aufzeichnungskopf bereitgestellte Heizelement eine nach dem Prinzip der Selbsttemperatursteuerung arbeitende Heizeinrichtung ist, die keine Heizeinrichtungsplatine, sondern eine Aluminium-Grundplatte als das Basiselement des Aufzeichnungskopfs kontaktiert.
  • Daher kann Vorhersage der Tintentemperatur im Vergleich zu den vorstehenden Beispielen vereinfacht werden. Im einzelnen brauchen bei der Anordnung des Aufzeichnungskopfs wie in diesem Beispiel, da die Aluminium-Grundplatte mit einer Wärmekapazität, die die Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit stark beeinflußt, immer auf der Steuerungstemperatur gehalten wird, was eine Zunahme/Abnahme der Tintentemperatur anbelangt, der Anstieg der Temperatur, der durch Wärmeerzeugung der Ausstoßheizeinrichtungen verursacht wird, und Wärmestrahlung in Übereinstimmung mit der thermischen Zeitkonstante des Aufzeichnungskopfs nur in bezug auf die Steuerungstemperatur vorhergesagt zu werden.
  • In diesem Beispiel wird eine Summe aus einer Referenztemperatur (der Haltetemperatur) und einem Wert, der durch Akkumulieren erhöhter Temperaturreste in allen effektiven Referenzperioden (der erhöhte Temperaturrest ist nicht 0) vor einer objektiven Referenzperiode, in der die Tintentemperatur veranschlagt wird, erhalten wird, als die Tintentemperatur während der objektiven Referenzperiode in Bezug auf eine Abstiegstemperaturtabelle gemäß 13, die erhöhte Temperaturreste ausgehend von der Haltetemperatur in Übereinstimmung mit dem Leistungsverhältnis während einer gegebenen Referenzperiode in Einheiten verstrichener Zeiten von der Referenzperiode aus zeigt, ermittelt. Eine Druckzeit für ein Zeile wird mit 0,7 s veranschlagt, und eine durch Teilen dieser Druckzeit durch 35 erhaltene Zeitdauer (0,02s) wird als Referenzperiode definiert.
  • Wenn zum Beispiel eine Aufzeichnung zum ersten Mal mit einem Leistungsverhältnis von 20% während der ersten Referenzperiode, 80% während der zweiten Referenzperiode, und 50% während der dritten Referenzperiode durchgeführt wird, nachdem der Temperaturhaltevorgang beendet ist, kann die Tintentemperatur der Ausstoßeinheit während der vierten Referenzperiode aus den erhöhten Temperaturresten der drei Referenzperioden bis dato veranschlagt werden. Im einzelnen beträgt der erhöhte Temperaturrest während der ersten Referenzperiode 85 × 10–3 Grad (
    Figure 00690001
    in 13), weil das Leistungsverhältnis 20% beträgt und die verstrichene Zeit 0,06 s ist; beträgt der erhöhte Temperaturrest während der zweiten Referenzperiode 369 × 10–3 Grad (
    Figure 00690002
    in 13), weil das Leistungsverhältnis 80% beträgt und die verstrichene Zeit 0,04s ist; und beträgt der erhöhte Temperaturrest während der dritten Referenzperiode 250 × 10–3 Grad (
    Figure 00690003
    in 13), weil das Leistungsverhältnis 50% beträgt und die verstrichene Zeit 0,02 s ist. Daher ergeben sich, wenn diese Reste akkumuliert werden, 704 × 10–3 Grad und 36,704°C als die Summe dieses Werts, so daß 36°C als Tintentemperatur der Ausstoßeinheit während der vierten Referenzperiode vorhergesagt werden.
  • In diesem Beispiel kann die in dem achten Beispiel beschriebene Ausstoßmengensteuerung auf der Grundlage der vorhergesagten Tintentemperatur durchgeführt werden.
  • In diesem Beispiel wird ein Aufzeichnungsvorgang gehemmt oder eine Meldung für einen Benutzer erzeugt, bis der Temperaturhaltezeitgeber eine vorbestimmte Zeitdauer mißt. Wenn eine Umgebungstemperatur-Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Umgebungstemperatur wie in dem vorstehenden Beispiel hinzugefügt wird, kann die Temperatur der Aluminium-Grundplatte auch vor Beendigung des Temperaturhaltevorgangs zu einem gewünschten Zeitpunkt vorhergesagt werden. Aus diesem Grund kann die Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit unter Verwendung der vorhergesagten Temperatur als Referenztemperatur erfaßt werden, um eine Aufzeichnung vor Beendigung des Temperaturhaltevorgangs zu erlauben. Wenn die Umgebungstemperatur-Erfassungseinrichtung bereitgestellt ist, kann, da eine Zeit bis zur Beendigung des Temperaturhaltevorgangs berechnet und vorhergesagt werden kann, die Zeit des Temperaturhaltezeitgebers in Übereinstimmung mit der vorhergesagten Zeit geändert werden.
  • In Übereinstimmung mit dem Temperatursteuerungsverfahren gemäß diesem Beispiel kann dieselbe Ausstoßstabilisierungssteuerung, die in den neunten bis vierzehnten Beispielen beschrieben wird, verwirklicht werden, so daß eine vereinfachte Temperaturvorhersage erwartet werden kann.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, wird in Übereinstimmung mit der Erfindung die Temperatur des Aufzeichnungskopfs auf einer Temperatur höher als die Umgebungstemperatur gehalten, und wird der Ausstoß in Übereinstimmung mit der Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit, die vor der Aufzeichnung veranschlagt wird, stabilisiert. Daher können die Ausstoßmenge und der Ausstoß stabilisiert werden, ohne die Aufzeichnungsgeschwindigkeit merklich zu verringern, und kann ein Bild hoher Qualität mit einer gleichförmigen Dichte erhalten werden.
  • Wenn die Tintentemperatur ohne Bereitstellung von Temperatursensoren in dem Aufzeichnungskopf veranschlagt wird, können der Hauptaufbau der Aufzeichnungsvorrichtung und der Aufzeichnungskopf vereinfacht werden.
  • (Sechzehntes nicht in den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • Nachstehend wird das sechzehnte Beispiel im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesem Beispiel ist ein Temperaturerfassungselement, das in der Lage ist, die Temperatur des Aufzeichnungskopfs der vorstehend erwähnten Aufzeichnungsvorrichtung direkt zu erfassen, hinzugefügt.
  • Die Steuerungsanordnung dieses Beispiel ist dieselbe wie die in 5 gezeigte, und die Anordnung eines Aufzeichnungskopfs ist dieselbe wie die in 6 gezeigte. In 6 sind Kopftemperatursensoren 84 des Aufzeichnungskopfs zusammen mit Ausstoßheizeinrichtungen 8g und Nebenheizeinrichtungen 8d auf einer Heizeinrichtungsplatine 853 angeordnet und thermisch mit der Wärmequelle des Aufzeichnungskopfs gekoppelt. In diesem Beispiel werden die Ausgangstemperaturcharakteristiken einer Temperaturerfassungsdiode, welche gleichzeitig mit einer auf der Heizeinrichtungsplatine ausgebildeten Diode als ein Abschnitt einer Ausstoßheizeinrichtung ausgebildet ist, als ein Temperatursensor (Di-Sensor) verwendet.
  • 23 zeigt Temperaturcharakteristiken der Temperaturcharakteristiken des Temperaturerfassungselements des Aufzeichnungskopfs dieses Beispiels. In diesem Beispiel wird das Temperaturerfassungselement mit einem konstanten Strom von 200 μA angesteuert und zeigt Ausgangscharakteristiken, d. h. eine Ausgangsspannung von 575 ± 25 mV (25°C), und die Temperaturabhängigkeit von etwa – 2,5 mV/°C. Obwohl Schwankungen in der Temperaturabhängigkeit im Hinblick auf den Herstellungsprozeß des Elements klein sind, weicht die Ausgangsspannung stark ab, und kann eine Schwankung von etwa 25°C auftreten. Die in diesem Beispiel erforderliche Temperaturerfassungsgenauigkeit beträgt ±2°C, so daß 12 Abstufungen von Identifikationsinformationen erforderlich sind, um einen Korrekturwert zu messen und bei Auslieferung des Aufzeichnungs kopfs Informationen für den Aufzeichnungskopf bereitzustellen. Schwankungen der Temperaturerfassungselemente können in dem Herstellungsprozeß unterdrückt werden. Zu diesem Zweck werden jedoch die Herstellungskosten des Aufzeichnungskopfs in unerwünschter Weise erhöht, so daß dies sehr nachteilig für einen austauschbaren Aufzeichnungskopf wie in diesem Beispiel ist.
  • In diesem Beispiel wird der Temperatursensor des Aufzeichnungskopfs unter Verwendung eines an dem Hauptaufbau der Aufzeichnungsvorrichtung vorgesehenen Referenzsensors korrigiert. Wenn die Erfassungstemperatur korrigiert wird, kann die Temperatur der Tinte in einer von einer Deckplatte 8f umgebenen gemeinsamen Tintenkammer, welche Temperatur für die Stabilisierung des Ausstoßes, insbesondere die Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit, mit hoher Genauigkeit erfaßt werden, und kann der Ausstoß stabilisiert werden.
  • (Temperaturkalibrierung)
  • Die Kalibrierung des Temperaturerfassungselements des Aufzeichnungskopfs in diesem Beispiel wird unter Verwendung eines auf einer elektrischen Schaltungsplatine des Hauptaufbaus angeordneten Chipthermistors 5024 in einer Nichtaufzeichnungsbetriebsart mit dem kleinen Tintentemperaturdrift in der Ausstoßeinheit durchgeführt. Der Chipthermistor 5024 ist zusammen mit seiner Erfassungsschaltung auf der elektrischen Schaltungsplatine angeordnet und wurde ebenso wie eine Schwankung der Erfassungsschaltung vor der Auslieferung der Aufzeichnungsvorrichtung kalibriert.
  • Da der Chipthermistor 5024 die Temperatur in dem Hauptaufbau der Aufzeichnungsvorrichtung erfassen kann, wird davon ausgegangen, daß die Temperatur des Aufzeichnungskopfs in einem Zustand, in dem keine Energie für einen Temperaturhaltevorgang und einen Ausstoß dem Aufzeichnungskopf zugeführt wird, gleich dem Erfassungswert ist. Wenn eine solche Energie dem Aufzeichnungskopf zugeführt wird, wird nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne nach der Zufuhr der Energie die Temperatur in dem Hauptaufbau der Aufzeichnungsvorrichtung nahezu gleich der Temperatur des Aufzeichnungskopfs.
  • Dieses Beispiel umfaßt einen Nichtaufzeichnungszeit-Meßzeitgeber zum Messen einer Nichtaufzeichnungszeit. Wenn ein Nichtaufzeichnungszustand über eine vorbestimmte Zeitspanne andauert, wird das Temperaturerfassungselement des Aufzeichnungskopfs kalibriert, um einen Korrekturwert zum Inübereinstimmungbringen eines durch das Temperaturerfassungselement des Aufzeichnungskopfs tatsächlich gemessenen Wert mit der Erfassungstemperatur des Chipthermistors des Hauptaufbaus zu berechnen. Der berechnete Korrekturwert wird in einem RAM oder in einem EEPROM 62 gespeichert. Danach wird die Temperatur des Aufzeichnungskopfs durch Korrigieren des tatsächlich gemessenen Werts unter Verwendung des Korrekturwerts korrigiert. Die Nichtaufzeichnungszeit in diesem Beispiel bedeutet einen Zustand, in dem dem Aufzeichnungskopf keine Energie zugeführt wird. Daher beinhaltet die Nichtaufzeichnungszeit keine Zeit, während der die Temperatur des Aufzeichnungskopfs als ein vorläufiger Betriebsablauf für die Aufzeichnung beibehalten wird. Selbst in einem ausgeschalteten Zustand kann dann, wenn eine durch eine Batterie gestützte Zeitgebereinrichtung zur Verfügung steht, die Ausschaltzeit zum Zwecke der Vereinfachung der Zeitgebersteuerung gemessen werden.
  • Ferner kann als ein Kalibrierungsausführungszeitpunkt jedes Mal dann, wenn die Nichtaufzeichnungszeit eine vorbestimmte Zeitspanne übersteigt, die Kalibrierung ausgeführt werden. Wenn die Nichtaufzeichnungszeit die vorbestimmte Zeitspanne übersteigt, wird nur ein Kalibrierungsanforderungssignal erzeugt, und wird die Kalibrierung zu dieser Zeit nicht tatsächlich ausgeführt. Danach kann die Kalibrierung ausgeführt werden, bevor neue Energie dem Aufzeichnungskopf zugeführt wird, zum Beispiel vor dem Beginn der nächsten Aufzeichnung oder unmittelbar nachdem der Leistungsschalter eingeschaltet wird.
  • Die Wärmequelle in der Aufzeichnungsvorrichtung beinhaltet eine Leistungsversorgungseinheit der Aufzeichnungsvorrichtung und zusätzlich zu dem Aufzeichnungskopf ein Steuerelement selbst auf der elektrischen Schaltungsplatine. In manchen Fällen kann die Erfassungstemperatur des Chipthermistors 5024 als dem Referenztemperatursensor in dem Hauptaufbau die Temperatur des verbleibenden Teils in der Aufzeichnungsvorrichtung einschließlich des Aufzeichnungskopfs überschreiten. Aus diesem Grund wird in diesem Beispiel die Erfassungstemperatur des Chipthermistors 5024 auf der Grundlage der Einschaltzeit der Aufzeichnungsvorrichtung korrigiert. Als eine Korrekturtabelle für diesen Betriebsablauf wird die vorangehend gezeigte Tabelle 5 verwendet, und wird derselbe Zeitgeber wie der zum Messen der Nichtaufzeichnungszeit zum Messen der Einschaltzeit verwendet.
  • In diesem Beispiel mißt der Einschaltzeitgeber einfach eine Zeit, die zwischen dem Einschalten des Leistungsschalters bis zu der Korrektur des Temperatursensors des Aufzeichnungskopfs verstrichen ist. Wenn die Einflüsse der Wärmeerzeugungsmenge der Leistungsversorgung und der Wärmeerzeugungsmenge des Treibers für den Aufzeichnungskopf groß sind, kann zusätzlich zu der Einschaltzeit ein auf der Grundlage von dem Aufzeichnungskopf zugeführter Energie berechneter Temperaturanstieg korrigiert werden. Ferner kann die Korrektur auf der Grundlage aller zurückliegender Faktoren, wie beispielsweise der Einschaltzeit oder der dem Aufzeichnungskopf zugeführten Energie, die den lokalen Temperaturanstieg des Chipthermistors 5024 des Hauptaufbaus beeinflussen, korrigiert werden.
  • 24 zeigt einen Verarbeitungsablauf zum Kalibrieren des Temperaturerfassungselements des Aufzeichnungskopfs in diesem Beispiel. Nachstehend wird die Kalibrierungsverarbeitung im einzelnen unter Bezugnahme auf 24 und das Blockdiagramm von 5 beschrieben.
  • Wenn in Schritt S400 der Leistungsschalter eingeschaltet wird, liest eine CPU 10 60 einen in dem EEPROM 62 gespeicherten Di-Sensor-Korrekturwert (a) in ihr internes RAM, um einen Zustand einzustellen, in dem der Di-Sensor korrigiert und verwendet wird (S410). Dann wird der Einschaltzeitgeber zu rückgesetzt/gestartet, um für die Temperaturanstiegskorrektur des Chipthermistorsensors 5024 in dem Hauptaufbau Vorbereitungen zu treffen (S420). Dann wird der Nichtaufzeichnungs-Zeitgeber zum Ermitteln des Korrekturzeitpunkts des Di-Sensors zurückgesetzt/gestartet (S440). In diesem Zustand steht die Steuerung in Bereitschaft, während geprüft wird, ob der Nichtaufzeichnungszeitgeber einen Zeitablaufzustand erreicht (S450) oder ob ein Drucksignal zugeführt wird (S460).
  • Wenn zuerst das Drucksignal zugeführt wird, wird ein Kopfheizbetriebsablauf in Gang gesetzt, um Vorbereitungen für den Druckvorgang zu treffen (S470). In diesem Fall wird die Temperaturerfassung für den Kopfheizbetriebsablauf durch Korrigieren der durch den Di-Sensor erfaßten Temperatur unter Verwendung des in dem EEPROM 62 gespeicherten Korrekturwerts durchgeführt. Nach dem Kopfheizbetriebsablauf wird der Aufzeichnungs (Druck)-Betriebsablauf durchgeführt (S480). Danach wird der Kopfheizbetriebsablauf angehalten (S490). Während des Druckvorgangs kann, wie vorstehend beschrieben wurde, eine Ausstoßstabilisierungssteuerung durch ein PWM-Ausstoßmengen-Steuerungsverfahren auf der Grundlage der Erfassungstemperatur des Aufzeichnungskopfs durchgeführt werden. In dem Kopfheizbetriebsablauf und dem Aufzeichnungsbetriebsablauf unterscheidet sich, da dem Aufzeichnungskopf Energie zugeführt wird, die Temperatur des Aufzeichnungskopfs von der (ist normalerweise höher als die) Temperatur des Chipthermistors 5024 auf der elektrischen Schaltungsplatine des Hauptaufbaus. Aus diesem Grund wird, nachdem der Aufzeichnungsbetriebsablauf beendet ist, der Nichtaufzeichnungszeitgeber zurückgesetzt/gestartet (S440), so daß folglich erneut auf den Korrekturzeitpunkt des Di-Sensors gewartet wird.
  • Wenn der Nichtaufzeichnungszeitgeber den Zeitablaufzustand in dem Bereitschaftszustand erreicht hat, d. h. wenn davon ausgegangen wird, daß die Temperatur in dem Hauptaufbau der Aufzeichnungsvorrichtung (die Temperatur der Chipthermistors 5024) nahezu gleich der Temperatur des Aufzeichnungskopfs wird, wird die Korrektur des Di-Sensors durchgeführt. Bei der Korrektur des Di-Sensors wird die Temperatur (Tt) des Refe renzthermistors (des Chipthermistors 5024) gelesen (S500), und wird die Korrektur des Temperaturanstiegs der Temperatur des Referenzthermistors unter Bezugnahme auf die Daten von dem Einschaltzeitgeber für die Korrektur des Temperaturanstiegs durchgeführt (S510). Die Korrektur des Temperaturanstiegs wird unter Verwendung eines Korrekturwerts b in einer Tabelle (Tabelle 5) durchgeführt, die in einem Programm-ROM 61 gespeichert ist (Tt + b) .
  • Dann wird die Temperatur (Td) des Di-Sensors gelesen (S530), und wird der Di-Sensor-Korrekturwert (a) berechnet (S540). Der Di-Sensor-Korrekturwert wird als eine Differenz (Tt + b – Td) zwischen der Temperatur (Tt + b) des Referenzthermistors 5024 nach der Korrektur des Temperaturanstiegs und der Temperatur (Td) des Di-Sensors berechnet. Der Korrekturwert (a), der wie vorstehend beschrieben von dem Di-Sensor als dem Temperatursensor des Aufzeichnungskopfs erhalten wird, wird in dem Sicherungs-EEPROM gespeichert und für die nächste Temperatursteuerung in dem internen RAM der CPU 60 belassen. Auf diese Art und Weise wird die Korrektur des Di-Sensors abgeschlossen, und der Ablauf kehrt zu Schritt S440 zurück, um Vorbereitungen für den nächsten Korrekturzeitpunkt oder den Druckbetriebsablauf zu treffen.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, kann, da das Temperaturerfassungselement des Aufzeichnungskopfs leicht kalibriert werden kann, selbst wenn ein austauschbarer Aufzeichnungskopf verwendet wird, wie in diesem Beispiel, die Temperatursteuerung des Aufzeichnungskopfs stabil durchgeführt werden. Wenn die Steuerung unter Verwendung des Temperaturerfassungselements des Aufzeichnungskopfs erfolgt, welches Element wie vorstehend beschrieben leicht korrigiert wird, kann eine tatsächliche Ausstoßmenge unabhängig von der Tintentemperatur stabil gesteuert werden, und kann ein aufgezeichnetes Bild hoher Qualität mit einer gleichförmigen Dichte erhalten werden.
  • In diesem Beispiel wird dann, wenn 30 Minuten als Nichtaufzeichnungszeit verstrichen sind, die Korrektur durchgeführt.
  • Diese Zeitspanne kann jedoch in Übereinstimmung mit der erforderlichen Genauigkeit der Kalibrierung (Korrektur) geeignet festgelegt werden.
  • In diesem Beispiel wird als ein Beispiel der Verwendung des kalibrierten Temperaturerfassungselements des Aufzeichnungskopfs eine Doppelimpuls-PWM-Steuerung zum Steuern der Ausstoßmenge verwendet. Es können jedoch eine Einzelimpuls-PWM-Steuerung oder eine drei oder mehr Impulse verwendende PWM-Steuerung verwendet werden. In diesem Beispiel erfolgt die Steuerung, um einen optimalen Ausstoß in Übereinstimmung mit der Temperatur des Aufzeichnungskopfs durchzuführen. Dieses Beispiel kann beispielsweise bei der Steuerung zum Ändern einer Aufzeichnungsgeschwindigkeit oder Verzögern (Bereitschaftszustand) einer Aufzeichnung verwendet werden, so daß die Temperatur des Aufzeichnungskopfs in einen vorbestimmten Bereich fällt. Die Erfassungstemperatur des kalibrierten Temperaturerfassungselements kann nicht nur bei der Ansteuerungssteuerung des Aufzeichnungskopfs verwendet werden, sondern auch bei der Steuerung eines bekannten Wiederherstellungssystems als einer Ausstoßstabilisierungseinrichtung, zum Beispiel einer Einrichtung zum zwangsweisen Ausstoßen der Tinte aus dem Aufzeichnungskopf, einer Wischeinrichtung, und einer Vorausstoßeinrichtung.
  • (Siebzehntes nicht in den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • In diesem Beispiel wird der Kalibrierungszeitpunkt eines Temperaturerfassungselements (Di-Sensors) eines Aufzeichnungskopfs durch Messen der Änderungsrate bzw. -geschwindigkeit der Erfassungstemperatur des Temperaturerfassungselements bestimmt. Da die vorliegenden Beispiele nicht auf die Anordnung des Aufzeichnungskopfs beschränkt sind, werden als die Anordnung des Temperaturerfassungselements des Aufzeichnungskopfs und dergleichen dieselben Anordnungen wie diejenigen in dem vorstehend beschriebenen sechzehnten Beispiel verwendet, und wird nachstehend nur ein Kalibrierungszeitpunkt-Ermittlungsverfahren unter Bezugnahme auf 25 beschrieben. Dieselben Bezugszeichen in 25 bezeichnen dieselben Schritte wie in 24.
  • In diesem Beispiel wird die Änderungsrate des Erfassungssensors des Di-Sensors ausgehend von einem Zeitpunkt unmittelbar nach dem Einschalten des Leistungsschalters gemessen (S600). Die Änderungsrate der Erfassungstemperatur wird durch Berechnen einer Differenz zwischen Temperaturen bei vorbestimmten Zeitintervallen gemessen. In diesem Beispiel wird die Erfassungstemperatur nach jeder Minute gemessen, und wird eine Differenz zwischen der gegenwärtigen Erfassungstemperatur, die in dem internen RAM der CPU 60 gespeichert ist, und der Erfassungstemperatur eine Minute zuvor als die Erfassungstemperatur-Änderungsrate (a) berechnet. Falls in Schritt S610 ermittelt wird, daß die Änderungsrate kleiner ist als 0,2 deg/min, d. h. falls davon ausgegangen wird, daß die Temperatur in dem Hauptaufbau der Aufzeichnungsvorrichtung (die Temperatur des Chipthermistors 5024) nahezu gleich der Temperatur des Aufzeichnungskopfs wird, wird der Di-Sensor des Aufzeichnungskopfs kalibriert (S610). In diesem Beispiel wird, um eine häufige Kalibrierung zu vermeiden, das Vorhandensein/Fehlen der Ausführung der Korrektur geprüft, so daß die Korrektur einmal pro Einschaltvorgang durchgeführt wird (S620). Falls ermittelt wird, daß der Di-Sensor zum ersten Mal korrigiert wird, wird die Kalibrierung auf dieselbe Art und Weise wie in dem vorstehenden Beispiel durchgeführt, und wird schließlich ein das Ende der Kalibrierung, d. h. das Ende der Korrektur des Di-Sensors, aufgezeichnet (S630).
  • In diesem Beispiel ist es, da der Sensor nur einmal korrigiert zu werden braucht, zum Beispiel wenn der Kopf ausgetauscht wird, ausreichend, daß die Korrektur zumindest einmal nach dem Einschaltvorgang durchgeführt wird. Aus diesem Grund kann die Temperaturanstiegskorrektur des Referenztemperatursensors des Hauptaufbaus als ein Temperaturkorrekturverfahren, nachdem eine relativ lange Zeitspanne nach dem Einschaltvorgang verstrichen ist, beschrieben in dem vorstehenden Beispiel, weggelassen werden. In diesem Beispiel kann, da davon ausgegangen wird, daß der Aufzeichnungskopf zu einem relativ frühen Zeitpunkt nach dem Einschalten des Leistungsschalters kalibriert wird, dann, wenn der Leistungsschalter nicht allzu häufig ein- oder ausgeschaltet wird, der Druckbetriebsablauf für mehrere Seiten nach dem Einschaltvorgang unter Verwendung eines mittleren Werts der Temperaturkorrektur, der in dem ROM vorab gespeichert wurde, ohne ein wiederbeschreibbares Speicherelement, wie beispielsweise das EEPORM 62, durchgeführt werden.
  • Wenn der Austauschvorgang des Aufzeichnungskopfs erfaßt werden kann, beispielsweise durch Erfassen des Anbringens/Lösens des Aufzeichnungskopfs unter Verwendung eines mechanischen Schalters, kann dann, wenn ermittelt wird, daß die Änderungsrate kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, nachdem ein Austauschsignal des Aufzeichnungskopfs zugeführt wird, die Kalibrierung nur einmal durchgeführt werden.
  • In diesem Beispiel wird dann, wenn die Änderungsrate kleiner ist als 0,2 deg/min, der Di-Sensor des Aufzeichnungskopfs kalibriert. Die Referenzänderungsrate kann jedoch in Übereinstimmung mit der erforderlichen Genauigkeit der Kalibrierung (Korrektur) festgelegt werden.
  • (Achtzehntes nicht in den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • Dieses Beispiel veranschaulicht ein Verfahren zum Verhindern einer fehlerhaften Korrektur eines Temperaturerfassungselements eines Aufzeichnungskopfs. Die normale Temperatur kann aufgrund einer Störung, wie beispielsweise einer Verbindungsunterbrechung des Temperaturerfassungselements des Aufzeichnungskopfs oder einer Abnormalität einer Erfassungsschaltung des Hauptaufbaus, häufig nicht erfaßt werden. Insbesondere in dem Fall eines austauschbaren Kopfs kann die elektrische Verbindung des Temperaturerfassungselements vorübergehend unterbrochen sein. Darüber hinaus kann die Erfassungsschaltung vorübergehend eine Abnormalität aufgrund elektrostatischen Rauschens verursachen.
  • In diesem Beispiel wird, wie in 26 gezeigt ist, dann, wenn die vorübergehende Abnormalität auftritt, die Kalibrierung des Temperaturerfassungselements verzögert oder angehalten. Dieselben Bezugszeichen in 26 bezeichnen dieselben Schritte wie in 25.
  • In Schritt 5640 in 26 wird dann, wenn der Korrekturwert gleich oder größer als 10 wird, ermittelt, daß die vorstehend erwähnte Abnormalität auftritt, und wird der Korrekturwert weder gespeichert noch aktualisiert. Wenn der Korrekturwert kleiner ist als 10, wird der Korrekturwert aktualisiert (S550). In diesem Beispiel wartet dann, wenn ein abnormaler Korrekturwert berechnet wird, die Steuerung auf den nächsten Korrekturzeitpunkt. Es kann jedoch ein Alarm für eine abnormale Temperatur generiert werden, um einen Benutzer dazu zu drängen, den Aufzeichnungskopf wieder anzubringen.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, kann, da das an dem Aufzeichnungskopf bereitgestellte Temperaturerfassungselement durch den an dem Hauptaufbau bereitgestellten Referenztemperatursensor leicht kalibriert werden kann, die Temperatur des Aufzeichnungskopfs, welche für die Stabilisierung des Ausstoßes wichtig ist, mit hoher Genauigkeit erfaßt werden, und kann ein Bild hoher Qualität erhalten werden.
  • (Erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung)
  • 27 ist eine erklärende Ansicht eines Temperaturberechnungssystems zum Durchführen einer Temperaturberechnung unter Verwendung eines Temperaturberechnungsalgorithmus gemäß der Erfindung. In 27 entspricht ein Objekt 1 für die Temperaturberechnung einem Aufzeichnungskopf in dem Fall einer Aufzeichnungsvorrichtung. Das Objekt 1 hat einen Temperaturberechnungszielpunkt 1A, an dem die Temperaturberechnung durchgeführt wird, und entspricht einer Oberfläche einer Heizeinrichtung, die mit Tinte in Berührung steht, des Aufzeichnungskopfs in der Aufzeichnungsvorrichtung. Eine Wärmequelle 2 führt dem Objekt 1 Wärme zu, und eine Steuereinrichtung 5 führt die Temperaturberechnung durch, um die Wärmequelle 2 zu steuern.
  • Die Einzelheiten des Temperaturberechnungsalgorithmus zum Berechnen einer Änderung der Temperatur des Temperaturberechnungszielpunkts 1A des Objekts 1, wenn die Wärmequelle 2 ein- oder ausgeschaltet wird, werden nachstehend beschrieben.
  • Erfindungsgemäß wird die Kopftemperatur grundlegend unter Verwendung der folgenden Wärmeleitungsformeln veranschlagt:
    • – Beim Erwärmen: Δtemp = a{1 – exp[–m*T]} ... (1)
    • – Beim Abkühlen, das während dem Erwärmen begonnen wird: Δtemp = a{exp[–m(T – T1)] – exp[–m*T]} ... (2)worin
      temp: erhöhte Temperatur des Objekts
      a: Gleichgewichtstemperatur des Objekts gemäß Wärmequelle
      T: verstrichene Zeit
      m: thermische Zeitkonstante des Objekts
      T1: Zeit, für welche die Wärmequelle
      entfernt wird
  • Wenn das Objekt 1, wie beispielsweise der Aufzeichnungskopf, pauschal als ein konstantes System verarbeitet wird, kann eine Temperaturänderung bei Kombination der vorstehend erwähnten Formeln (1) und (2) theoretisch berechnet und veranschlagt werden. Jedoch müssen jedesmal dann, wenn die Wärmequelle ein- oder ausgeschaltet wird, in dem Fall der Aufzeichnungsvorrichtung die Formeln (1) und (2) in Übereinstimmung mit der Drucklast entwickelt werden. In einem System, bei dem die Wärmequelle häufig ein- oder ausgeschaltet wird, ist es im Hinblick auf die Verarbeitungsleistung schwierig, eine solche Veranschlagung zu realisieren. Daher werden erfindungsgemäß die vorstehend erwähnten Formeln wie folgt entwickelt.
  • <Temperaturänderung nach Verstreichen einer Zeit nt, nachdem die Wärmequelle EIN ist>
  • {1 – exp[–m*n*t]} <1> = a{exp[–m*t] – exp[–m*t] + exp[–2*m*t] – exp[–2*m*t] + ... + exp[–(n – 1)*m*t] – exp[–(n – 1)*m*t] + 1 – exp[–n*m*t]} = a{1 – exp[–m*t]} + a{exp[–m*t] – exp[–2*m*t]} + a{exp[–2*m*t] – exp[–3*m*t]} ..... + a{exp[–(n – 1)*m*t]–exp[–n*m*t]} = a{1 – exp[–mt]} <2-1> + a{exp[–m*(2t – t)] – exp[m*2t]} <2-2> + a{exp[–m(3t – t)] – exp[–m*3t]} <2-3>..... + a{exp[–m*(nt – t)] – exp[–m*nt]} <2-n>
  • Da die vorstehend erwähnten Formeln wie vorstehend beschrieben entwickelt werden, stimmt die Formel <1> mit <2-1> + <2-2> + <2-3> + ... <2-n> überein.
    Formel <2 – n>: gleich der Temperatur des Objekts zur Zeit nt, wenn die Erwärmung von der Zeit 0 bis zu der Zeit nt durchgeführt wird und die Wärmequelle von der Zeit t bis zu der Zeit nt ausgeschaltet gehalten wird
    Formel <2 – 3>: gleich der Temperatur des Objekts zur Zeit nt, wenn die Erwärmung von der Zeit (n – 3)t bis zu der Zeit (n – 2)t durchgeführt wird und die Wärmequelle von der Zeit (n – 2)t bis zu der Zeit nt ausgeschaltet gehalten wird
    Formel <2 – 2>: gleich der Temperatur des Objekts zur Zeit nt, wenn die Erwärmung von der Zeit (n – 2)t bis zu der Zeit (n – 1)t durchgeführt wird und die Wärmequelle von der Zeit (n – 1)t bis zu der Zeit nt ausgeschaltet gehalten wird
    Formel <2 – 1>: gleich der Temperatur des Objekts zur Zeit nt, wenn die Erwärmung von der Zeit (n – 1)t bis zu der Zeit nt durchgeführt wird
  • Der Umstand, daß die Summe der vorstehenden Formeln gleich der Formel <1> ist, hat die folgende Bedeutung. Das heißt, eine Änderung der Temperatur (Erhöhung der Temperatur) des Objekts 1 wird durch Erhalten einer verringerten Temperatur nach einem Verstreichen einer Einheitszeit ausgehend von einer durch in einer Einheitszeit (entsprechend jeder der Formeln <2-1>, <2-2>, ..., <2-3>) zugeführten Energie erhöhter Temperatur berechnet, und eine Gesamtsumme verringerter Temperaturen zur aktuellen Zeit ausgehend von in jeweiligen vergangenen Einheitszeiten erhöhten Temperaturen wird berechnet, um die gegenwärtige Temperatur des Objekts 1 (<2-1> + <2-2> + ...<2-n>) zu veranschlagen.
  • Ein Beispiel wird unter Bezugnahme auf 28 beschrieben. In 28 sind
    die Abszisse: verstrichene Zeit
    die Ordinate: erhöhte Temperatur
    die Kurve a: Temperaturerhöhungskurve, die erhalten wird, wenn die Wärmequelle 2 mit einem Testverhältnis von (X%) von der Zeit 0 bis t3 angesteuert wird
    die Kurve b1: Temperaturerhöhungs-/verringerungskurve, die erhalten wird, wenn die Wärmequelle 2 mit dem Tastverhältnis von (X%) von der Zeit 0 bis t3 angesteuert wird und danach der Ansteuerungsvorgang angehalten wird
    die Kurve b2: Temperaturerhöhungs-/verringerungskurve, die erhalten wird, wenn die Wärmequelle 2 mit dem Tastverhältnis von (X%) von der Zeit t1 bis t3 angesteuert wird und danach der Ansteuerungsvorgang angehalten wird
    die Kurve b3: Temperaturerhöhungs-/verringerungskurve, die erhalten wird, wenn die Wärmequelle 2 mit dem Tastverhältnis von (X%) von der Zeit t2 bis t3 angesteuert wird
  • In diesem Algorithmus wird eine Temperatur [ta] zur Zeit t3, die erhalten wird, wenn die Wärmequelle kontinuierlich angesteuert wird, durch [ta = tb1 + tb2 + tb3] berechnet. Im einzelnen werden erhöhte/verringerte Temperaturen zur aktuellen Zeit ausgehend von den durch in Einheitszeit zugeführter Energie erhalten (tb1, tb2 und tb3), und wird eine Gesamtsumme dieser Temperaturen berechnet, wodurch die gegenwärtige Temperatur veranschlagt (berechnet) wird.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird, wie in 29 gezeigt ist, eine Matrix, die vorab durch Berechnen von Änderungen der Temperatur, d. h. Zunahmen/Abnahmen der Temperatur des Objekts 1 innerhalb eines Bereichs der thermischen Zeitkonstanten des Objekts 1 und möglicher zugeführter Energie, erhalten wurde, als eine Tabelle festgelegt, wodurch die Berechnungszeit stark verringert wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Drucktastverhältnis auf 2,5%-Intervalle festgelegt, und ist die Einheitszeit (Temperaturveranschlagungsintervall) auf 0,1 s festgelegt. Das Tastverhältnis gibt das Verhältnis einer EIN-Zeit der Wärmequelle 2 zu der Einheitszeit (0,1s in diesem Ausführungsbeispiel) an. Bei dem in diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Objekt ist, da eine in Einheitszeit erhöhte Temperatur nach Verstreichen von 1,5 s auf nahezu 0°C verringert wird, die eine Abnahme der Temperatur zeigende Tabelle nach Verstreichen von 1,6 s nicht bereitgestellt. Jedoch sind in dem Fall eines Objekts mit einer thermischen Zeitkonstanten, die eine niedrige thermische Leitfähigkeit anzeigt, eine Tabelle bis dahin, daß die Temperatur auf 0°C abgenommen hat, und deren Einfluß bereitgestellt.
  • Nachstehend wird eine Steuerung zum Veranschlagen der Temperatur des Aufzeichnungskopfs unter Verwendung des Temperaturveranschlagungs-Berechnungsverfahrens gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die Tabelle von 30 und das Ablaufdiagramm von 31 beschrieben.
  • Wenn eine Berechnung begonnen wird, wird ein [0,1 s-Zeitgeber] in Schritt S1000 in 31 gesetzt/zurückgesetzt. Zur gleichen Zeit wird das Wärmequellen-EIN-Tastverhältnis für 0,1 s unter Überwachung gehalten. In diesem Ausführungsbeispiel wird das mittlere Tastverhältnis für 0,1 s aus einem Wert berechnet, der durch Teilen der EIN-Zeit der Wärmequelle durch 0,1 s erhalten wird, wie vorstehend beschrieben wurde (S1010 und S1020). Die gegenwärtige Temperatur des Objekts (Aufzeichnungskopf) wird durch Akkumulieren von Daten auf der Grundlage von Tastverhältnisdaten (15 Daten) für zumindest 1,5 s in 0,1 s-Intervallen und der voreingestellten Kopftemperatur-Zunahme/Abnahme-Tabelle (29) in Einheiten von Tastverhältnissen berechnet (S1030). Der Ablauf kehrt erneut zu Schritt S1000 zurück, um den 0,1 s-Zeitgeber zurückzusetzen/setzen, wodurch die Anzahl von Druckpunkten für 0,1 s gezählt wird.
  • Nachstehend wird die Temperaturakkumulationsberechnung in Schritt S1030 unter Bezugnahme auf 30 beschrieben. 30 zeigt einen Fall, in dem sich das Tastverhältnis (%) gemäß 100, 100, 95 und 0 in 0,1 s-Intervallen ändert.
  • In 30(a), die einen Zustand einer verstrichenen Zeit = 0,1 s zeigt, werden, da das Tastverhältnis 100% beträgt, 15 Tabellenwerte in 0,1 s-Intervallen in der Spalte des Tastverhältnisses = 100 in 29 in Speichern M1 bis M15 festgelegt. Zu dieser Zeit gibt der Wert des Speichers M1 die Temperatur des Objekts zu dieser Zeit an, und geben die Werte in den Speichern M2 bis M15 Temperaturen des Objekts in 0,1 s-Intervallen an. In 30(b), die einen Zustand einer verstrichenen Zeit = 0,2 s zeigt, sind die Werte in den Speichern M1 bis M15 nach links verschoben, um die Temperaturen des Objekts zu dieser Zeit festzulegen, die durch die vorangehend zugeführte Energie zu erhalten sind. Darüber hinaus werden, da das Tastverhältnis 100% beträgt, dieselben Tabellenwerte wie in 30(a) zu den Werten in den Speichern M1 bis M15 addiert. Zu dieser Zeit gibt der Wert des Speichers M1 die Temperatur des Objekts zu dieser Zeit an, und geben die Werte in den Speichern M2 bis M15 Temperaturen des Objekts in 0,1 s-Intervallen an.
  • In 30(c), die einen Zustand einer verstrichenen Zeit = 0,3 s zeigt, sind die Werte in den Speichern M1 bis M15 nach links verschoben, und sind Tabellenwerte entsprechend dem Tastverhältnis = 95 in 29 zu den Werten in den Speichern M1 bis M15 addiert. In 30(d), die einen Zustand einer verstrichenen Zeit = 0,4 s zeigt, sind die Werte in den Speichern M1 bis M15 nach links verschoben, und sind Tabellenwerte entsprechend dem Tastverhältnis = 0 in 29 zu den Werten in den Speichern M1 bis M15 addiert. Zu dieser Zeit gibt der Wert des Speichers M1 die Temperatur des Objekts zu dieser Zeit an, und geben die Werte in den Speichern M2 bis M15 Temperaturen des Objekts in 0,1 s-Intervallen an.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, wird in einem System zum Zuführen von Wärmeenergie zu einem Objekt die Temperatur wie folgt berechnet:
    • (1) eine Änderung der Temperatur des Objekts wird als eine Summe von diskreten Werten pro Einheitszeit verarbeitet;
    • (2) ein Temperaturdrift (Änderung) des Objekts in Übereinstimmung mit jedem diskreten Wert wird im voraus innerhalb eines Bereichs möglicher zugeführter Energie berechnet, um eine Tabelle zu erzeugen; und
    • (3) die Tabelle wird durch eine zweidimensionale Matrix von zugeführter Energie pro Einheitszeit und verstrichener Zeit gebildet.
  • Daher können die folgenden Wirkungen erwartet werden.
    • 1. Das Problem der Ansprechzeit kann gelöst werden.
    • 2. Ein Meßfehler eines Temperatursensors aufgrund von beispielsweise elektrischem Rauschen, welches sehr schwer vollkommen zu entfernen ist, kann eliminiert werden.
    • 3. Das Problem einer direkten/indirekten Zunahme der Kosten aufgrund der Anordnung eines Temperatursensors kann eliminiert werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist kein Temperatursensor erforderlich, und eine Änderung der Temperatur eines Objekts in der Zukunft kann vorhergesagt werden, so lange dem Objekt in der Zukunft zuzuführende Energie bekannt ist. Aus diesem Grund können verschiedene Steuerungsbetriebsabläufe durchgeführt werden, bevor Energie tatsächlich zugeführt wird, und kann eine geeignetere Steuerung realisiert werden. In diesem Algorithmus kann die Temperaturberechnung durch ledigliches Nachschlagen in der Tabelle durchgeführt werden, die durch Berechnen einer Änderung der Temperatur im voraus und durch Addieren von Daten erzeugt wurde, welches in einer leichten Berechnungssteuerung resultiert.
  • (Zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung)
  • Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel, in dem der erfindungsgemäße Temperaturberechnungsalgorithmus auf eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung angewandt wird, beschrieben.
  • Die Anordnung dieses Ausführungsbeispiels ist dieselbe wie die in den 1 bis 3 und 16 gezeigte. Das zweite Ausführungsbeispiel wird nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • (Gesamte Steuerung)
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist bei Ausführung einer Aufzeichnung durch Ausstoßen von Tintentröpfchen aus einem Aufzeichnungskopf ein Umgebungstemperatursensor zum Messen der Umgebungstemperatur auf der Seite des Hauptaufbaus bereitgestellt, und wird eine Änderung der Temperatur des Aufzeichnungskopfs in bezug auf die Umgebungstemperatur von der Vergangenheit bis in die Gegenwart und die Zukunft durch die vorstehend erwähnte Berechnungsverarbeitung veranschlagt, wodurch die Temperatur des Aufzeichnungskopfs berechnet wird. Folglich können eine optimale Temperatursteuerung und Ausstoßsteuerung durchgeführt werden, ohne einen Kopftemperatursensor mit einer Korrelation mit der Kopftemperatur anzuordnen.
  • Im einzelnen wird der Kopf durch ein Ansteuerungsverfahren mit geteilter Impusbreitenmodulation (PWM) von Heizeinrichtungen (Nebenheizeinrichtungen) zum Erhöhen der Kopftemperatur und Ausstoßheizeinrichtungen auf der Grundlage der durch den erfindungsgemäßen Temperaturberechnungsalgorithmus berechneten Kopftemperatur gesteuert. Als ein Ansteuerungsverfahren gemäß der Erfindung wird dann, wenn eine Differenz zu einem Temperatursteuerungs-Sollwert groß ist, die Kopftemperatur unter Verwendung der Nebenheizeinrichtungen in die Nähe des Sollwerts erhöht, und wird die verbleibende Temperaturdifferenz durch eine PWM-Ausstoßmengensteuerung gesteuert, so daß eine konstante Ausstoßmenge erhalten werden kann. Wenn die PWM-Steuerung als eine Ausstoßmengen-Steuereinrichtung für einen schnell ansprechenden Kopf verwendet wird, kann eine Ansprechverzögerungszeit bei der Temperaturerfassung aufgrund der Lage des Temperatursensors des Kopfs oder eines Erfassungsfehlers aufgrund von beispielsweise Rauschen verhindert werden, da eine Berechnungsverarbeitung durchgeführt wird, und kann eine Steuerung, die diesen Vorteil maximal nutzt, durchgeführt werden. Da die PWM-Steuerung in eine Zeile durchgeführt werden kann, ohne den Temperatursensor an dem Kopf anzuordnen, wie vorstehend beschrieben wurde, kann eine Dichteungleichmäßigkeit in einer Zeile oder auf einer Seite ebenfalls eliminiert werden.
  • (Temperaturberechnungssteuerung)
  • Kurz gesagt wird eine Änderung der Temperatur des Kopfs durch Abschätzen derselben unter Verwendung einer im voraus innerhalb eines Bereichs der thermischen Zeitkonstanten des Kopfs und möglicher zugeführter Energie berechneten Matrix berechnet. Eine detaillierte Einrichtung zum Berechnen und Annehmen einer Änderung der Temperatur des Aufzeichnungskopfs verwendet die thermische Leitungsformel (1) beim Erwärmen, und verwendet die thermische Leitungsformel (2) beim Abkühlen, das während des Erwärmens begonnen wurde.
  • Um die Berechnungsverarbeitung zu vereinfachen, werden wie in dem ersten Ausführungsbeispiel die Formeln in die Formeln <2-1>, <2-2>, <2-3>, ..., <2-n> entwickelt, wie vorstehend beschrieben wurde. Im einzelnen wird eine Änderung der Temperatur (ein Anstieg der Temperatur) des Kopfs durch Erhalten einer verringerten Temperatur nach dem Verstreichen einer Einheitszeit ausgehend von einer durch in einer Einheitszeit zugeführten Energie erhöhten Kopftemperatur (entsprechend jeder der Formeln <2-1>, <2-2>, ..., <2-n>) berechnet, und wird eine Gesamtsumme verringerter Temperaturen zur gegenwärtigen Zeit aus in jeweiligen vergangenen Einheitszeiten erhöhten Temperaturen berechnet, um die gegenwärtige Kopftemperatur (<2-1> + <2-2> + ... + <2-n>) anzunehmen. Die Berechnungszeit einer Änderung in der Kopftemperatur, d. h. eine Erhöhung/Verringerung in der Kopftemperatur, kann wie in dem ersten Ausführungsbeispiel stark verkürzt werden, da eine im voraus innerhalb eines Bereichs der thermischen Zeitkonstanten des Kopfs und möglicher zugeführter Energie im voraus berechnete Matrix als eine Tabelle festgelegt wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Drucktastverhältnis bzw. die Drucklast in 2,5 s-Intervallen festgelegt, und ist die Einheitszeit (das Temperaturannahmeintervall) auf 0,1 s festgelegt, wie in 32 gezeigt ist.
  • Bei dem in diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Kopf wird, da eine in einer Einheitszeit erhöhte Temperatur nach dem Verstreichen von 60,0 s auf nahezu 0°C verringert wird, keine Temperaturabnahmetabelle für Zeiten nach Verstreichen von 60,1 s erstellt. In dem Fall eines Kopfs mit einer eine niedrige thermische Leitfähigkeit anzeigenden thermischen Zeitkonstanten wird jedoch vorzugsweise eine Tabelle bis zu dem Punkt, an dem die erhöhte Temperatur auf 0°C verringert und ihr Einfluß eliminiert ist, erstellt. Die Ausstoßmengensteuerung wird durch die vorstehend erwähnte PWM-Steuerung durchgeführt.
  • Bei der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung zum Zuführen von Wärmeenergie zu dem Kopf wie vorstehend beschrieben, kann,
    • (4) da der Kopf durch das geteilte Impulsbreitenmodulations (PWM)-Ansteuerverfahren von Heizeinrichtungen (Neben heizeinrichtungen) zum Erhöhen der Kopftemperatur und Ausstoßheizeinrichtungen auf der Grundlage der durch den Temperaturberechnungsalgorithmus berechneten Kopftemperatur gesteuert wird,
    • 4. die Kopftemperatur gesteuert werden, und können eine Stabilisierung des Ausstoßes sowie eine Ausstoßmengensteuerung erzielt werden. Die Ausstoßsteuerung in einer Zeile, wie beispielsweise die PWM-Steuerung, kann durchgeführt werden, und eine Dichteungleichmäßigkeit in einer Zeile oder auf einer Seite kann eliminiert werden.
  • Ferner ist in diesem Ausführungsbeispiel kein Temperatursensor erforderlich, und kann eine Änderung der Temperatur eines Objekts in der Zukunft vorhergesagt werden, so lange dem Kopf in der Zukunft zuzuführende Energie bekannt ist. Aus diesem Grund können verschiedene Steuerungsbetriebsabläufe durchgeführt werden, bevor Energie tatsächlich zugeführt wird, und kann eine geeignetere Steuerung realisiert werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel entspricht die Zeitbasis der durch Berechnen einer Änderung der Temperatur im voraus erzeugten Tabelle einer arithmetischen Reihe, braucht jedoch nicht immer der arithmetischen Reihe zu entsprechen. Im einzelnen kann, um Speicherkapazität für die Tabelle zu sparen, die Zeitbasis der Berechnungstabelle für eine Region, in der eine Änderung der Temperatur klein ist, grob festgelegt werden, und können Daten über eine erhöhte/verringerte Temperatur in einer Einheitszeit aus benachbarten Daten berechnet und angenommen werden.
  • (Drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung)
  • Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel beschrieben, in dem der Temperaturberechnungsalgorithmus der Erfindung auf ein Kopiergerät angewandt wird. 33 ist eine perspektivische Ansicht von thermischen Fixierwalzen eines Kopiergeräts, welches auf geeignete Art und Weise die Erfindung verkörpern oder ausgestalten kann. In 33 führt eine Wärmequelle 2 einer oberen Fixierwalze 3a Wärmeenergie zu, und eine untere Fixierwalze 3b ist mit der oberen Fixierwalze gepaart. Ein Aufzeichnungsmedium P wird in der Richtung eines Pfeils in 33 transportiert.
  • In dem Kopiergerät wird ein elektrostatisches latentes Bild in Übereinstimmung mit einem Originalbild auf einer (nicht gezeigten) Übertragungstrommel erzeugt. Ein Toner als ein Aufzeichnungsmittel wird auf das elektrostatische latente Bild angezogen, und der Toner auf der Übertragungstrommel wird auf das Aufzeichnungsmedium übertragen. Danach läuft das Aufzeichnungsmedium, auf welchem ein nicht fixiertes Tonerbild erzeugt ist, zwischen den thermischen Fixierwalzen hindurch, wodurch der Fixierprozeß abgeschlossen wird. Das Aufzeichnungsmedium wird dann nach außerhalb des Kopiergeräts ausgestoßen. Im einzelnen wird dann, wenn das Aufzeichnungsmedium zwischen den thermischen Fixierwalzen hindurchläuft, der Toner durch Wärme der thermischen Fixierwalzen geschmolzen, und wenn der geschmolzene Toner Druck ausgesetzt wird, wird er auf dem Aufzeichnungsmedium fixiert.
  • Bei dem Kopiergerät ist, um den Toner als das Aufzeichnungsmittel verläßlich auf dem Aufzeichnungsmedium zu fixieren, die Temperatursteuerung der thermischen Fixierwalzen ein wichtiger Faktor. Daher ist im allgemeinen ein Temperatursensor in der Oberflächenschicht der Fixierwalze angeordnet, und wird die Wärmequelle in Übereinstimmung mit dem Erfassungswert von dem Temperatursensor EIN/AUS-gesteuert. Wenn die Temperatursteuerung unter Verwendung des Temperatursensors in der Fixiereinrichtung des Kopiergeräts durchgeführt wird, ist der vorstehend erwähnte Einfluß ein zu berücksichtigender Faktor.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Änderung der Temperatur der thermischen Fixierwalzen durch den Temperaturberechnungsalgorithmus gemäß der Erfindung berechnet, und wird die Temperatursteuerung in Übereinstimmung mit dem berechneten Wert durchgeführt, wodurch das Auftreten des vorstehend erwähnten Einflusses verhindert wird.
  • (Temperaturberechnungssteuerung)
  • Die Temperaturberechnungssteuerung dieses Ausführungsbeispiels ist im wesentlichen dieselbe wie diejenige in dem ersten und in dem zweiten Ausführungsbeispiel, so daß eine Änderung der Temperatur der Fixierwalzen durch Auswerten derselben unter Verwendung einer im voraus innerhalb eines Bereichs der thermischen Zeitkonstanten der Fixierwalzen und möglicher zugeführter Energie berechneten Matrix berechnet wird.
  • Eine detaillierte Einrichtung zum Berechnen und Annehmen einer Änderung der Temperatur der Fixierwalzen verwendet die Formeln der thermischen Leitung wie in dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel. Um die Berechnungsverarbeitung zu erleichtern, werden die Formeln wie in dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel entwickelt. Eine Änderung der Temperatur (Anstieg der Temperatur) der Fixierwalzen wird durch Erhalten einer verringerten Temperatur nach dem Verstreichen einer Einheitszeit ausgehend von einer durch in Einheitszeit zugeführte Energie erhöhten Fixierwalzentemperatur berechnet, und eine Gesamtsumme von verringerten Temperaturen zur gegenwärtigen Zeit wird ausgehend von in jeweiligen vergangenen Einheitszeiten erhöhten Temperaturen als die gegenwärtige Fixierwalzentemperatur berechnet.
  • Die Berechnungszeit einer Änderung der Temperatur, d. h. eine Erhöhung/Verringerung der Temperatur der Fixierwalzen, kann stark verkürzt werden, da eine im voraus innerhalb eines Bereichs der thermischen Zeitkonstanten der Fixierwalzen und möglicher zugeführter Energie berechnete Matrix als eine Tabelle festgelegt wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist, wie in 34 gezeigt ist, das Ansteuertastverhältnis der Fixierwalzen in 5%-Intervallen festgelegt, und ist die Einheitszeit (das Temperaturannahmeintervall) auf 5 s festgelegt.
  • Bei den in diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Fixierwalzen ist dann, wenn 60,0 s verstrichen sind, die in der Einheitszeit erhöhte Temperatur auf etwa 0°C verringert. Aus diesem Grund wird eine Temperaturabnahmetabelle nach dem Verstreichen von 65 s nicht erstellt. In dem Fall von Fixierwalzen mit einer eine niedrige thermische Leitfähigkeit anzeigenden thermischen Zeitkonstanten wird vorzugsweise eine Tabelle mit Werten erstellt, die mit einer Verringerung der erhöhten Temperatur auf 0°C und deren Einfluß zurechtkommen.
  • Bei dem Verfahren des Steuerns der Temperatur der thermischen Fixierwalzen in diesem Ausführungsbeispiel werden im voraus eine obere Grenztemperatur (U) und eine untere Grenztemperatur (L) festgelegt, und wird dann, wenn die Temperatur der thermischen Fixierwalzen außerhalb des festgelegten Temperaturbereichs zu liegen kommt, die EIN/AUS-Steuerung der Wärmequelle 2 durchgeführt.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, kann bei dem Kopiergerät zum Zuführen von Wärmeenergie zu den thermischen Fixierwalzen zusätzlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel dann,
    • (5) wenn die Wärmequelle zum Erhöhen der Temperatur der thermischen Fixierwalzen in Übereinstimmung mit der durch den Temperaturberechnungsalgorithmus berechneten Temperatur der thermischen Fixierwalzen gesteuert wird,
    • 5. die Temperatur der thermischen Fixierwalzen adäquat gesteuert werden, und kann die Verläßlichkeit der Fixiercharakteristiken verbessert werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel entspricht wie in dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel die Zeitbasis der Berechnungstabelle einer arithmetischen Reihe, braucht jedoch nicht immer der arithmetischen Reihe zu entsprechen. Im einzelnen kann, um Speicherkapazität für die Tabelle zu sparen, die Zeitbasis der Berechnungstabelle für eine Region, in der eine Änderung der Temperatur klein ist, grob festgelegt werden, und können Daten über eine erhöhte/verringerte Temperatur in Einheitszeit aus benachbarten Daten berechnet und angenommen werden. Der Temperaturanstiegs-/-abnahmegradient der Fixierwalzen kann mit einem geeigneten Korrekturwert multipliziert werden. Zum Beispiel können Temperaturanstiegs-/-abnahmedaten der Berechnungstabelle mit einem Korrekturkoeffizienten ba sierend auf beispielsweise dem Hindurchlaufen des Aufzeichnungsmediums als einem Faktor multipliziert werden.
  • Verschiedene Steuerungsverfahren zum Steuern der Wärmequelle in Übereinstimmung mit der Temperatur der Fixierwalzen können auf ähnliche Art und Weise auf einen Fall angewandt werden, in dem der Temperaturberechnungsalgorithmus gemäß der Erfindung. Da eine Steuereinrichtung für individuelle Wärmequellen bekannte Technik ist, wird eine detaillierte Beschreibung derselben weggelassen.
  • (Viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung)
  • Nachstehend wird das vierte Ausführungsbeispiel, bei dem die vorliegende Erfindung auf eine Aufzeichnungsvorrichtung wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel angewandt wird, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • (Abriß des gesamten Steuerungsablaufs)
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, können bei einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung dann, wenn die Temperatur eines Aufzeichnungskopfs so gesteuert wird, daß sie in eine vorbestimmte Region fällt, der Ausstoß und die Ausstoßmenge stabilisiert werden, und kann ein Bild hoher Qualität aufgezeichnet werden. Um eine stabile Bildaufzeichnung hoher Qualität zu realisieren, werden nachstehend eine Temperaturberechnungs-/-erfassungseinrichtung des Aufzeichnungskopfs und ein optimales Ansteuerungs-Steuerungsverfahren in Übereinstimmung mit der Temperatur kurz beschrieben.
  • (1) Festlegen der Solltemperatur
  • Die nachstehend zu beschreibende Kopfansteuerungssteuerung zum Stabilisieren der Ausstoßmenge erfolgt unter Bezugnahme auf die Chiptemperatur des Kopfs. Im einzelnen wird die Chiptemperatur des Kopfs als Ersatzcharakteristik bei der Erfassung der Ausstoßmenge pro zu dieser Zeit ausgestoßenem Punkt verwendet. Jedoch schwankt die Ausstoßmenge selbst dann, wenn die Chiptemperatur konstant ist, da die Tintentemperatur in einem Tank von der Umgebungstemperatur abhängt. Um diesen Un terschied bzw. diese Differenz zu eliminieren, ist ein Wert, der die Chiptemperatur des Kopfs zum Erhalten gleicher Ausstoßmengen in Einheiten von Umgebungstemperaturen (d. h. in Einheiten von Tintentemperaturen) bestimmt, eine Solltemperatur. Die Solltemperatur wird im voraus als eine Solltemperaturtabelle festgelegt. 35 zeigt die in diesem Ausführungsbeispiel verwendete Solltemperaturtabelle.
  • (2) Berechnungseinrichtung für die Aufzeichnungskopftemperatur
  • Die Aufzeichnungskopftemperatur wird aus vorangehend zugeführter Energie angenommen und berechnet. In einem Temperaturberechnungsverfahren wird eine Änderung der Temperatur des Aufzeichnungskopfs als Akkumulation diskreter Werte pro Einheitszeit verarbeitet. Die Änderungen der Temperatur des Aufzeichnungskopfs in Übereinstimmung mit den diskreten Werten werden im voraus innerhalb eines Bereichs möglicher zugeführter Energie berechnet, um eine Tabelle zu erzeugen. In diesem Fall wird die Tabelle durch eine zweidimensionale Matrix (zweidimensionale Tabelle) von zugeführter Energie pro Einheitszeit und verstrichener Zeit gebildet.
  • In einer Temperaturberechnungsalgorithmuseinrichtung in diesem Ausführungsbeispiel ist der durch Kombinieren von Elementen mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Wärmeleitungszeiten gebildete Kopf durch eine gegenüber der Praxis kleinere Anzahl von thermischen Zeitkonstanten ersetzt, um ein Modell zu erzeugen, und werden Berechnungen individuell durchgeführt, während erforderliche Berechnungsintervalle und erforderliche Datenhaltezeiten in Einheiten von Modellen (thermischen Zeitkonstanten) gruppiert werden. Ferner werden eine Vielzahl von Wärmequellen festgelegt, und werden Temperaturanstiegsbreiten in Einheiten von Modellen für jede Wärmequelle berechnet. Die berechneten Breiten werden später addiert, um die Kopftemperatur zu berechnen.
  • Die Gründe, weshalb die Chiptemperatur aus zugeführter Energie anstelle durch Erfassen derselben unter Verwendung eines Sensors berechnet und angenommen wird, sind:
    ➀ die Ansprechzeit kann durch Berechnen und Annehmen der Chiptemperatur im Vergleich zu dem den Sensor verwendenden Fall verkürzt werden,
    → eine Änderung in der Chiptemperatur kann schnell verarbeitet werden; und
    ➁ die Kosten können gesenkt werden.
  • Die angenommene Kopftemperatur dient in diesem Ausführungsbeispiel als eine Referenz für die Ausstoßansteuerung und die Nebenheizeinrichtungsansteuerung.
  • (3) PWM-Steuerung
  • Wenn der Kopf bei der in der Solltemperaturtabelle in der entsprechenden Umgebung beschriebenen Chiptemperatur angesteuert wird, kann die Ausstoßmenge stabilisiert werden. Die Chiptemperatur schwankt jedoch von Zeit zu Zeit in Übereinstimmung mit beispielsweise der Drucklast und ist nicht konstant. Aus diesem Grund ist die PWM-Steuerung ein Mittel zum Ansteuern des Kopfs in einer Mehrfachimpuls-PWM-Ansteuerungsbetriebsart und Steuern der Ausstoßmenge unabhängig von der Temperatur zum Zwecke des Stabilisierens der Ausstoßmenge. In diesem Ausführungsbeispiel wird eine PWM-Tabelle, welche einen Impuls mit einer optimalen Wellenform und Breite zu dieser Zeit in Übereinstimmung mit einer Differenz zwischen der Kopftemperatur und der Solltemperatur in der entsprechenden Umgebung definiert, im voraus festgelegt, wodurch eine Ausstoßansteuerungsbedingung bestimmt wird.
  • (4) Nebenheizeinrichtungs-Ansteuerungssteuerung
  • Eine Steuerung zum Ansteuern von Nebenheizeinrichtungen unmittelbar vor dem Drucken derart, daß die Kopftemperatur der Solltemperatur angenähert wird, wenn eine gewünschte Ausstoßmenge selbst durch die PWM-Ansteuerung nicht erhalten werden kann, ist die Nebenheizeinrichtungssteuerung. Eine optimale Nebenheizeinrichtungsansteuerzeit zu dieser Zeit wird im voraus in Übereinstimmung mit einer Differenz zwischen der Kopf temperatur und der Solltemperatur in der entsprechenden Umgebung festgelegt, wodurch eine Nebenheizeinrichtungsansteuerbedingung bestimmt wird.
  • Nachstehend werden prinzipielle Steuerungsbetriebsabläufe dieses Ausführungsbeispiels einzeln beschrieben.
  • (Temperaturvorhersagesteuerung)
  • Kurz gesagt wird eine Änderung in der Kopftemperatur durch Abschätzen derselben unter Verwendung einer im voraus innerhalb eines Bereich der thermischen Zeitkonstanten des Kopfs und möglicher zugeführter Energie berechneten Matrix berechnet. Die detaillierte Einrichtung zum Berechnen und Annehmen einer Änderung der Temperatur des Aufzeichnungskopfs verwendet die vorstehend erwähnte Wärmeleitungsformel (1) beim Erwärmen, und verwendet die vorstehend erwähnte Wärmeleitungsformel (2) beim Abkühlen, das während des Erwärmens begonnen wurde, wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • Wenn der Aufzeichnungskopf als ein pauschales konstantes System verarbeitet wird, kann die Chiptemperatur des Aufzeichnungskopfs theoretisch durch Berechnen der Formeln (1) und (2) in Übereinstimmung mit der Drucklast in Entsprechung mit einer Vielzahl von thermischen Zeitkonstanten angenommen werden.
  • Im allgemeinen ist es jedoch hinsichtlich eines Problems der Verarbeitungsgeschwindigkeit schwierig, die vorstehend erwähnten Berechnungen ohne Modifikationen durchzuführen.
    • – Genaugenommen haben alle bestandteilbildenden Elemente unterschiedliche Zeitkonstanten und wird eine weitere Zeitkonstante zwischen benachbarten Elementen gebildet, welches in einer riesigen Häufigkeit von Berechnungen resultiert.
    • – Im allgemeinen müssen, da eine MPU exponentielle Berechnungen nicht direkt durchführen kann, näherungsweise Berechnungen durchgeführt werden, oder müssen Berechnungen unter Verwendung einer Umwandlungstabelle durchgeführt werden, wodurch eine Verringerung der Berechnungszeit gestört wird.
  • Dieses Ausführungsbeispiel löst die vorstehend erwähnten Probleme durch die folgende Modellbildung und den folgenden Berechnungsalgorithmus.
  • (1) Modellbildung
  • Die Erfinder erfaßten Daten in dem Temperaturanstiegsprozeß des Aufzeichnungskopfs durch zuführen von Energie zu dem Aufzeichnungskopf mit der vorstehenden Anordnung und erhielten das in 36 gezeigte Ergebnis. Genaugenommen wird der Aufzeichnungskopf mit der vorstehenden Anordnung durch Kombinieren vieler Elemente mit unterschiedlichen Wärmeleitungszeiten gebildet. 36 enthüllt jedoch, daß derart viele Wärmeleitungszeiten in der Praxis in Bereichen, in denen der differentielle Wert der Funktion der logarithmisch umgewandelten Daten der erhöhten Temperatur und der verstrichenen Zeit konstant ist (d. h. Bereiche A, B und C konstante Steigungen haben), als eine Wärmeleitungszeit eines einzelnen Elements verarbeitet werden können.
  • Ausgehend von dem vorstehend erwähnten Ergebnis verarbeitet in einem der Wärmeleitung zugeordneten Modell dieses Ausführungsbeispiel den Aufzeichnungskopf unter Verwendung zweier thermischer Zeitkonstanten. Es wird angemerkt, daß das vorstehend erwähnte Ergebnis anzeigt, daß eine Rückkopplungssteuerung bei einer Modellierung mit drei thermischen Zeitkonstanten präziser durchgeführt werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel wird jedoch bestimmt, daß die Steigungen in den Bereichen B und C in 36 nahezu zueinander gleich sind, so daß der Aufzeichnungskopf unter Berücksichtigung der Berechnungseffizienz unter Verwendung zweier thermischer Zeitkonstanten modelliert wird. Im einzelnen ist eine Heiz- bzw. Wärmebedingung bzw. Wärmeleitung ein Modell mit einer Zeitkonstanten, bei welcher die Temperatur in 0,8 s auf die Gleichgewichtstemperatur erhöht wird (entsprechend dem Bereich A in 36), und ist die andere Wärmeleitung durch ein Modell mit einer Zeitkonstanten gegeben, bei welcher die Temperatur in 512 s auf die Gleichgewichtstemperatur erhöht wird (d. h. durch ein Modell der Bereiche B und C in 36).
  • Ferner verarbeitet dieses Ausführungsbeispiel den Aufzeichnungskopf wie folgt, um ein Modell zu erhalten.
    • – Es wird angenommen, daß die Temperaturverteilung bei der Wärmeleitung ignoriert und der gesamte Aufzeichnungskopf als ein pauschales konstantes System verarbeitet wird.
    • – Es wird angenommen, daß die Wärmequelle zwei Wärmequellen beinhaltet, d. h. eine Wärmequelle für den Druckvorgang und eine Wärmequelle als Nebenheizeinrichtungen.
  • 37 zeigt eine in diesem Ausführungsbeispiel modellierte äquivalente Wärmeleitungsschaltung. 37 stellt nur eine Wärmequelle dar. Wenn jedoch zwei Wärmequelle verwendet werden, können diese in Reihe miteinander verschaltet sein.
  • (2) Berechnungsalgorithmus
  • Bei den Kopftemperaturberechnungen dieses Ausführungsbeispiels werden die vorstehend erwähnten Formeln wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel in Formeln <2-1>, <2-2>, <2-3>, ..., <2-n> entwickelt. Im einzelnen wird eine Änderung der Kopftemperatur (Erhöhung der Temperatur) durch Berechnen einer verringerten Temperatur nach dem Verstreichen einer Einheitszeit ausgehend von der durch in der Einheitszeit zugeführte Energie erhöhten Kopftemperatur (entsprechend jeder der Formeln <2-1>, <2-2>, <2-3>, ..., <2-n>) erhalten, und wird eine Gesamtsumme der verringerten Temperaturen zur gegenwärtigen Zeit ausgehend von den in jeweiligen vergangenen Einheitszeiten erhöhten Temperaturen berechnet, um die gegenwärtige Kopftemperatur (<2-1> + <2-2> + ... + <2-n>) anzunehmen.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird die Chiptemperatur des Aufzeichnungskopfs viermal auf der Grundlage der vorstehend erwähnten Modellbildung berechnet (Wärmequelle 2* thermische Zeitkonstante 2). Die erforderlichen Berechnungszeiten und Datenhaltezeiten für die vier Berechnungen sind wie in 38 gezeigt. Die 39 bis 42 zeigen Berechnungstabellen, die zum Berechnen der Kopftemperatur verwendet werden, wobei jede eine zweidimensionale Matrix aus zugeführter Energie und verstrichener Zeit umfaßt. 39 zeigt eine Berechnungstabelle dann, wenn Ausstoßheizeinrichtungen als eine Wärmequelle verwendet werden und eine Elementgruppe mit einer Kurzbereich-Zeitkonstanten verwendet wird; 40 zeigt eine Berechnungstabelle dann, wenn Ausstoßheizeinrichtungen als die Wärmequelle verwendet werden und eine Elementgruppe mit einer Langbereich-Zeitkonstanten verwendet wird; 40 zeigt eine Berechnungstabelle dann, wenn Nebenheizeinrichtungen als die Wärmequelle verwendet werden und eine Elementgruppe mit einer Kurzbereich-Zeitkonstanten verwendet wird; und 42 zeigt eine Berechnungstabelle dann, wenn Nebenheizeinrichtungen als die Wärmequelle verwendet werden und eine Elementgruppe mit einer Langbereich-Zeitkonstanten verwendet wird.
  • Wie in den 39 bis 42 gezeigt ist, werden Berechnungen in Intervallen von 0,05 s durchgeführt, um:
    • (1) eine Erhöhung (in Grad) der Temperatur eines Elements mit einer durch den kurzen Bereich repräsentierten Zeitkonstanten bei Ansteuerung der Ausstoßheizeinrichtungen (ΔTmh); und
    • (2) eine Erhöhung (in Grad) der Temperatur eines Elements mit einer durch den kurzen Bereich repräsentierten Zeitkonstanten bei Ansteuerung der Nebenheizeinrichtungen (ΔTsh); zu erhalten, und werden Berechnungen in Intervallen von 1,0 s durchgeführt, um:
    • (3) eine Erhöhung (in Grad) der Temperatur eines Elements mit einer durch in den langen Bereich repräsentierten Zeitkonstanten bei Ansteuerung der Ausstoßheizeinrichtungen (ΔTmb); und
    • (4) seine Erhöhung (in Grad) in der Temperatur eines Elements mit einer durch den langen Bereich repräsentierten Zeitkonstanten bei Ansteuerung der Nebenheizeinrichtungen (ΔTsb) zu erhalten.
  • Die vorstehend erwähnten Berechnungen werden sequentiell durchgeführt, und ΔTmh, ΔTsh, ΔTmb und ΔTsb werden addiert (= ΔTmh + ΔTsh + ΔTmb + ΔTsb), wodurch die Kopftemperatur zu dieser Zeit berechnet wird.
  • Die vorstehend beschrieben wurde, können, da der durch kombinieren einer Vielzahl von Elementen mit unterschiedlichen Wärmeleitungszeiten gebildete Aufzeichnungskopf so modelliert wird, daß er durch eine kleinere Anzahl von thermischen Zeitkonstanten als der in der Praxis ersetzt wird, die folgenden Wirkungen erhalten werden.
    • – Verglichen mit einem Fall, in dem die Berechnungsverarbeitung originalgetreu in Einheiten aller der Elemente mit unterschiedlichen Wärmeleitungszeiten und in Einheiten von thermischen Zeitkonstanten zwischen benachbarten Elementen durchgeführt wird, kann das Berechnungsverarbeitungsvolumen stark verringert werden, ohne die Berechnungsgenauigkeit zu stark zu beeinträchtigen.
    • – Da der Kopf in Bezug auf Zeitkonstanten modelliert wird, kann die Berechnungsverarbeitung in einer kleinen Anzahl von Verarbeitungsoperationen durchgeführt werden, ohne die Berechnungsgenauigkeit zu beeinträchtigen. Zum Beispiel erfordert in dem vorstehend erwähnten Fall dann, wenn der Kopf nicht in Einheiten von Zeitkonstanten modelliert wird, das Berechnungsintervall 50 ms, da es durch den Bereich A mit einer kleinen Zeitkonstanten bestimmt wird. Andererseits benötigt die Datenhaltezeit von diskreten Daten 512 s, da sie durch die Bereiche B und C mit einer großen Zeitkonstanten bestimmt wird. Im einzelnen muß die Akkumulationsberechnungsverarbeitung von 10240 Daten für die letzten 512 s in Intervallen von 50 ms durchgeführt werden, welches in einer Anzahl von Berechnungsverarbeitungsoperationen resultiert, die ein Mehrhundertfaches derjenigen dieses Ausführungsbeispiels ist.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, wird zusätzlich zu dem Temperaturberechnungsalgorithmus in dem zweiten Ausführungsbeispiel in diesem Ausführungsbeispiel der durch kombinieren einer Vielzahl von Elementen mit unterschiedlichen Wärmelei tungszeiten gebildete Aufzeichnungskopf so modelliert, daß er durch eine kleinere Anzahl von thermischen Zeitkonstanten als in der Praxis ersetzt wird, und werden Berechnungen individuell durchgeführt, während erforderliche Berechnungsintervalle und erforderliche Datenhaltezeiten in Einheiten von Modelleinheiten (thermischen Zeitkonstanten) gruppiert werden. Ferner werden eine Vielzahl von Wärmequellen festgelegt, werden Temperaturanstiegsbreiten in Einheiten von Modelleinheiten für jede Wärmequelle berechnet, und werden die berechneten Breiten später addiert, um die Kopftemperatur zu Berechnen (Berechnungsalgorithmus für mehrere Wärmequellen). Somit kann eine Änderung in der Temperatur des Aufzeichnungskopfs durch Berechnungen selbst in einer preiswerten Aufzeichnungsvorrichtung verarbeitet werden, ohne einen Temperatursensor in dem Aufzeichnungskopf anzuordnen.
  • Außerdem können die vorstehend erwähnte PWM-Ansteuerungssteuerung und die Nebenheizeinrichtungssteuerung zum Steuern der Temperatur des Aufzeichnungskopfs innerhalb eines vorbestimmten Bereichs korrekt durchgeführt werden, und können der Ausstoß und die Ausstoßmenge stabilisiert werden, wodurch die Aufzeichnung eines Bilds hoher Qualität möglich wird.
  • Die 43A und 43B vergleichen die durch das in diesem Ausführungsbeispiel beschriebene Kopftemperatur-Berechnungsverfahren angenommene Aufzeichnungskopftemperatur und die tatsächlich gemessene Aufzeichnungskopftemperatur unter Verwendung des Aufzeichnungskopfs mit der vorstehend erwähnten Anordnung. In den 43A und 43B sind
    die Abszisse: verstrichene Zeit (s)
    die Ordinate: erhöhte Temperatur (Δt)
    das Druckmuster: (25% Last * 5 Zeilen + 50 % Last * 5 Zeilen + 100% Last * 5 Zeilen) * 5 (insgesamt 75 Zeilen gedrückt)
    Fig. 43A: durch die Kopftempeartur-Berechnungseinrichtung angenommene Änderung der Aufzeichnungskopftemperatur
    Fig. 43B: tatsächlich gemessene Ändrung der Aufzeichnungskoptempertaur
  • Wie aus den 43A und 43B ersichtlich ist, kann die Kopftemperatur durch das Temperaturberechnungsverfahren dieses Ausführungsbeispiels präzise angenommen werden.
  • (PWM-Steuerung)
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Doppelimpuls-PWM-Steuerung wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel durchgeführt. Es können jedoch andere Mehrfachimpuls-PWM-Steuerungsverfahren, wie beispielsweise eine Dreifachimpuls-PWM-Steuerung, eingesetzt werden, oder es kann ein Hauptimpuls-PWM-Ansteuerungsverfahren zum Modulieren einer Hauptimpulsbreite durch einen Einzelimpuls eingesetzt werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt eine Steuerung zum eindeutigen Festlegen eines PWM-Werts auf der Grundlage einer Temperaturdifferenz (ΔT) zwischen der Solltemperatur (35) und der Kopftemperatur. 44 zeigt die Beziehung zwischen ΔT und dem PWM-Wert. In 44 repräsentiert "Temperaturdifferenz" ΔT, repräsentiert "Vorheizen" P1, repräsentiert "Intervall" P2, und repräsentiert "Haupt" P3. Darüber hinaus gibt "Einstellzeit" eine Zeit an ab dann, wenn ein Aufzeichnungsbefehl zugeführt wird, bis dann, wenn in der Impuls P1 tatsächlich ansteigt. Diese Zeit wird hauptsächlich durch eine Vorlaufzeit, bis der Treiber freigegeben ist, bestimmt und ist in der vorliegenden Erfindung kein prinzipieller Wert. Darüber hinaus repräsentiert "Gewicht" den mit der Anzahl von Druckpunkten, welche zum Berechnen der Kopftemperatur erfaßt wird, zu multiplizierenden Gewichtungskoeffizienten. Auch dann, wenn die Anzahl von Druckpunkten gleich bleibt, schwankt die Zunahme der Kopftemperatur in Abhängigkeit von der Impulsbreite, zum Beispiel zwischen einem Fall, in dem der Druckvorgang so durchgeführt wird, daß er eine Impulsbreite von 7 μs hat, und einem Fall, in dem der Druckvorgang so durchgeführt wird, das er eine Impulsbreite von 4,5 μs hat. Als eine Einrichtung zum Korrigieren einer Differenz in dem Anstieg der Temperatur aufgrund der PWM-Steuerung in Abhängigkeit von der ausgewählten PWM-Tabelle wird das "Gewicht" verwendet.
  • (Nebenheizeinrichtungs-Ansteuerungssteuerung)
  • Wenn auch nach der Ausführung der PWM-Ansteuerungseinrichtung eine tatsächliche Ausstoßmenge niedriger als eine Referenzausstoßmenge ist, wird die Nebenheizeinrichtungs-Ansteuerungssteuerung unmittelbar vor dem Druckvorgang durchgeführt, so daß die Ausstoßmenge gleich der Referenzausstoßmenge wird. Die Nebenheizeinrichtungs-Ansteuerungszeit wird ausgehend von einer Nebenheizeinrichtungstabelle in Übereinstimmung mit einer Differenz (Δt) zwischen der Solltemperatur und der tatsächlichen Kopftemperatur festgelegt. Zwei Nebenheizeinrichtungstabellen, d. h. eine "Nebenheizeinrichtungstabelle für schnelle Beschleunigung" und eine "normale Nebenheizeinrichtungstabelle" werden vorbereitet, und werden in Übereinstimmung mit den folgenden Bedingungen (vgl. 45) selektiv verwendet.
  • [Wenn der Druckvorgang aus einem Nichtdruckzustand neu gestartet wird]
  • Wenn 10 s oder mehr seit dem Ende des vorangehenden Druckvorgangs verstrichen sind, wird die "Nebenheizeinrichtungstabelle für schnelle Beschleunigung" verwendet. Vor dem Verstreichen von 10 s wird die "normale Nebenheizeinrichtungstabelle" verwendet.
  • [Wenn ein kontinuierlicher Druckvorgang durchgeführt wird]
  • Wenn 5 s oder mehr verstrichen sind, nachdem der Druckvorgang aus dem Nichtdruckzustand neu gestartet wurde, wird die "normale Nebenheizeinrichtungstabelle" verwendet. Vor dem Verstreichen von 5 s wird die zu Beginn des Druckvorgangs verwendete Tabelle verwendet. Im einzelnen wird dann, wenn die Nebenheizeinrichtungstabelle für schnelle Beschleunigung verwendet wird, die "Nebenheizeinrichtungstabelle für schnelle Beschleunigung" verwendet; und wenn die normale Nebenheizeinrichtungstabelle verwendet wird, wird die "normale Nebenheizeinrichtungstabelle" verwendet.
  • Der Grund, weshalb die beiden Tabellen selektiv verwendet werden und die Nebenheizeinrichtungstabelle für schnelle Beschleunigung verwendet wird, ist wie folgt. Das heißt, daß, da die Ausstoßsteuerungseinrichtung, die die Nebenheizeinrichtungen verwendet, eine Einrichtung zum Steuern der Ausstoßmenge durch Erhöhen der Kopftemperatur ist, ein Temperaturanstiegsvorgang sehr lange dauert. Wenn der erforderliche Temperaturanstiegsvorgang innerhalb der Vorlaufzeit des Wagens nicht beendet ist, muß der Beginn des Druckvorgangs verzögert werden, bis der Temperaturanstiegsvorgang beendet ist, wodurch der Durchsatz verringert wird.
  • 46 zeigt Einzelheiten der Nebenheizeinrichtungs-Ansteuerungsbedingungen. In 46 repräsentiert "Temperaturdifferenz" die Differenz (Δt) zwischen der Solltemperatur und der tatsächlichen Kopftemperatur, repräsentiert "LANG" die Nebenheizeinrichtungstabelle für schnelle Beschleunigung, und repräsentiert "KURZ" die normale Nebenheizeinrichtungstabelle.
  • (Gesamte Ablaufsteuerung)
  • Nachstehend wird der Ablauf des gesamten Steuerungssystems unter Bezugnahme auf die 47 und 48 beschrieben.
  • 47 zeigt eine Unterbrechungsroutine zum Festlegen eines PWM-Ansteuerwerts für den Ausstoß, und eine Nebenheizeinrichtungs-Ansteuerungszeit. Diese Unterbrechungsroutine wird in Intervallen von 50 ms aufgerufen. Daher werden der PWM-Wert und die Nebenheizeinrichtungs-Ansteuerungszeit unabhängig von einem Druck- oder Nichtdruckzustand oder einer Umgebung, die den Ansteuerungsvorgang der Nebenheizeinrichtungen erfordert oder nicht erfordert, alle 50 ms aktualisiert.
  • Wenn die Unterbrechung Routine bei einem 50 ms-Intervall aufgerufen wird, wird auf die Drucklast der letzten 50 ms Bezug genommen (S2010). Die Drucklast, auf die zu dieser Zeit bezug zunehmen ist, ist ein Wert, der durch Multiplizieren der Anzahl von tatsächlich ausgestoßenen Punkten mit einem Gewichtungskoeffizienten in Einheiten von PWM-Werten erhalten wurde, wie vorstehend in dem Absatz (PWM-Steuerung) beschrieben wurde. Die erhöhte Temperatur (ΔTmh) einer Elementgruppe dann, wenn die Ausstoßheizeinrichtungen als eine Wärmequelle verwendet werden und die Kurzbereich-Zeitkonstante verwendet wird, wird auf der Grundlage der Drucklast für die letzten 50 ms und der Druckgeschichte für die letzten 0,8 s berechnet (S2020). Auf ähnliche Art und Weise wird auf das Ansteuerungstastverhältnis der Nebenheizeinrichtungen der letzten 50 ms Bezug genommen (S2030), und wird die erhöhte Temperatur (ΔTsh) einer Elementgruppe dann, wenn die Nebenheizeinrichtungen als eine Wärmequelle verwendet werden und die Kurzbereich-Zeitkonstante verwendet wird, auf der Grundlage des Ansteuerungstastverhältnisses der Nebenheizeinrichtungen für die letzten 50 ms und der Druckgeschichte für die letzten 0,8 s berechnet (S2040). Dann wird auf die erhöhte Temperatur (ΔTmb) einer Elementgruppe dann, wenn die Ausstoßheizeinrichtungen als eine Wärmequelle verwendet werden und die Langbereich-Zeitkonstante verwendet wird, und die erhöhte Temperatur (ΔTsh) einer Elementgruppe dann, wenn die Nebenheizeinrichtungen als eine Wärmequelle verwendet werden und die Langbereich-Zeitkonstante verwendet wird, welche Temperaturen in der (noch zu beschreibenden) Hauptroutine berechnet wurden, Bezug genommen, und werden die vorstehend erwähnten Temperaturen addiert (= ΔTmh + ΔTsh + ΔTmb + ΔTsb), wodurch die Kopftemperatur berechnet wird (S2050).
  • Die Solltemperatur wird anhand der Solltemperaturtabelle festgelegt (S2060), und die Temperaturdifferenz (ΔT) zwischen der Kopftemperatur und der Solltemperatur wird berechnet (S2070). Ein PWM-Wert als die optimale Kopfansteuerungsbedingung in Übereinstimmung mit ΔT wird auf der Grundlage der Temperaturdifferenz ΔT und der PWM-Tabelle festgelegt (S2080). Die Nebenheizeinrichtungs-Ansteuerungszeit (S2100) als die optimale Kopfansteuerungsbedingung in Übereinstimmung mit der Temperaturdifferenz ΔT wird auf der Grundlage der ausgewählten Nebenheizeinrichtungstabelle festgelegt (2090). Somit ist die Unterbrechungsroutine beendet.
  • 48 zeigt die Hauptroutine. Wenn in Schritt S3010 ein Druckbefehl zugeführt wird, wird auf die Drucklast der letzten 1 s Bezug genommen (S3020). In diesem Fall ist die Drucklast, auf die zu dieser Zeit Bezug zu nehmen ist, ein Wert, der durch Multiplizieren der Anzahl von tatsächlich ausgestoßenen Punkten mit einem Gewichtungskoeffizienten in Einheiten von PWM-Werten erhalten wurde, wie vorstehend in dem Absatz (PWM-Steuerung) beschrieben wurde. Die erhöhte Temperatur (ΔTmb) einer Elementgruppe dann, wenn die Ausstoßheizeinrichtungen als eine Wärmequelle verwendet werden und die Langbereich-Zeitkonstante verwendet wird, wird auf der Grundlage der Last der letzten 1 s und der Druckgeschichte der letzten 512 s berechnet und in einer Speicherposition gespeichert und aktualisiert, welche in der in Intervallen von 50 ms aufgerufenen Unterbrechungsroutine als eine ermittelt wird, auf die leicht bezug zu nehmen ist (S3030). Auf ähnliche Art und Weise wird auch das Ansteuerungstastverhältnis der Nebenheizeinrichtungen der letzten 1 s bezug genommen (S3040), und wird die erhöhte Temperatur (ΔTsb) einer Elementgruppe dann, wenn die Nebenheizeinrichtungen als eine Wärmequelle verwendet werden und die Langbereich-Zeitkonstante verwendet wird, auf der Grundlage des Ansteuerungstastverhältnisses der Nebenheizeinrichtungen der letzten 1 s und der Ansteuerungsgeschichte der letzten 512 s berechnet. Die Temperatur ΔTsb wird in einer Speicherposition gespeichert und aktualisiert, welche in der in Intervallen von 50 ms aufgerufenen Unterbrechungsroutine als eine ermittelt wird, auf die leicht bezug zu nehmen ist, auf dieselbe Art und Weise wie in einem Fall, in dem ΔTmb gespeichert und aktualisiert wird (S3050).
  • Die Nebenheizeinrichtungen werden in Übereinstimmung mit dem PWM-Wert und der Nebenheizeinrichtungsansteuerzeit, welche in der bei jedem 50 ms-Intervall aufgerufenen Unterbrechungsroutine aktualisiert werden, angesteuert (S3060), und danach wird der Druckvorgang für eine Zeile durchgeführt (S3070).
  • In diesem Ausführungsbeispiel werden das Doppel- und das Einzelimpuls-PWM-Steuerungsverfahren zum Steuern der Ausstoßmenge und der Kopftemperatur verwendet. Alternativ kann die drei oder mehr Impulse verwendende PWM-Steuerung verwendet werden. Wenn die Kopfchiptemperatur höher ist als die Drucksolltemperatur und durch eine PWM-Steuerung mit kleiner Energie nicht verringert werden kann, kann die Wagenabtastgeschwindigkeit verringert werden, oder kann der Wagenabtast-Startzeitpunkt gesteuert werden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel können, da eine zukünftige Kopftemperatur vorhergesagt werden kann, ohne einen Sensor zu verwenden, verschiedene Kopfsteuerungsvorgänge vor einem tatsächlichen Druckvorgang durchgeführt werden, und kann eine Aufzeichnung auf geeignetere Art und Weise durchgeführt werden. Da das Modell des Aufzeichnungskopfs vereinfacht ist und der Berechnungsalgorithmus durch Akkumulieren einfacher Berechnungen verwirklicht wird, kann auch die Vorhersagesteuerung erleichtert werden. Konstanten, wie beispielsweise Temperaturvorhersagezyklen (50 ms-Intervalle und 1 s -Intervalle), die in diesem Ausführungsbeispiel verwendet werden, sind lediglich Beispiele, und die Erfindung nicht auf diese beschränkt.
  • (Fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung)
  • Nachstehend wird ein Verfahren zum Annehmen der gegenwärtigen Temperatur aus einem Druckverhältnis (das nachstehend als eine Drucklast bezeichnet wird) und Steuern einer Wiederherstellungssequenz zum Stabilisieren des Ausstoßes in einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung beschrieben. Wenn die vorstehend erwähnte PWM-Steuerung nicht durchgeführt wird, ist die Drucklast gleich dem Leistungsverhältnis.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird die gegenwärtige Kopftemperatur wie in dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel aus der Drucklast angenommen, und wird eine Saugbedingung in Übereinstimmung mit der angenommenen Kopftemperatur wie in der vorangehend aufgezeigten 21 (neuntes Beispiel) geändert.
  • (Sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung)
  • Die gegenwärtige Kopftemperatur wird wie in dem fünften Ausführungsbeispiel aus der Drucklast angenommen. In diesem Ausführungsbeispiel jedoch wird eine Vorausstoßbedingung in Übereinstimmung mit der angenommenen Kopftemperatur geändert. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht dem zehnten Beispiel.
  • Wenn die Kopftemperatur hoch ist, wird die Ausstoßmenge in unerwünschter Weise erhöht, und kann ein Vorausstoß in einer unnötigen Menge erfolgen. In diesem Fall kann eine Steuerung dahingehend erfolgen, daß die Vorausstoßimpulsbreite verringert wird. 49 zeigt die Beziehung zwischen der angenommenen Kopftemperatur und der Impulsbreite. Da die Ausstoßmenge mit höher werdender Temperatur zunimmt, wird die Impulsbreite verringert, um die Ausstoßmenge zu unterdrücken.
  • Da Schwankungen der Temperatur zwischen Düsen mit zunehmender Temperatur größer werden, muß die Verteilung der Anzahl von Vorausstoßimpulsen optimiert werden. 50 zeigt die Beziehung zwischen der angenommenen Kopftemperatur und der Anzahl von Vorausstoßimpulsen. Selbst bei Raumtemperatur haben die Düsenendabschnitte und die zentralen Abschnitte unterschiedliche Anzahlen von Vorausstoßimpulsen, wodurch der durch Schwankungen der Temperatur verursachte Einfluß unterdrückt wird. Da der Temperaturunterschied zwischen dem Endabschnitt und dem zentralen Abschnitt mit zunehmender Kopftemperatur größer wird, wird auch der Unterschied zwischen den Anzahlen von Vorausstoßimpulsen größer. Auf diese Art und Weise können Schwankungen der Temperaturverteilung zwischen den Düsen unterdrückt werden, und können effiziente (erforderliche minimale) Vorausstöße durchgeführt werden, wodurch ein stabiler Ausstoß möglich wird.
  • Ferner können dann, wenn eine Vielzahl von Köpfen verwendet wird, die Vorausstoßtemperaturentabellen in Einheiten von Tintenfarben geändert werden. 51 zeigt eine Temperaturtabelle. Wenn die Kopftemperatur hoch ist, muß, da die Viskosität von Bk (Schwarz), das eine größere Menge Farbstoff enthält als Y (Gelb), M (Magenta) und C (Cyan), dazu neigt, er höht zu werden, die Anzahl von Vorausstoßimpulsen relativ erhöht werden. Da die Ausstoßmenge mit zunehmender Temperatur größer wird, wird die Anzahl von Vorausstoßimpulsen verringert.
  • (Siebtes Ausführungsbeispiel der Erfindung)
  • In diesem Ausführungsbeispiel werden verschiedene Wiederherstellungsverarbeitungsvorgängen in Übereinstimmung mit der wie in dem ersten Ausführungsbeispiel angenommenen Kopftemperatur durchgeführt. Die verschiedenen Wiederherstellungsverarbeitungsvorgänge sind dieselben wie diejenigen in den vorangehend beschriebenen elften bis vierzehnten Beispielen, so daß eine detaillierte Beschreibung derselben weggelassen wird.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, kann in Übereinstimmung mit der Erfindung, da eine Änderung der Temperatur eines Objekts in bezug auf zugeführte Energie berechnet und angenommen werden kann, ohne einen Temperatursensor für das Objekt bereitzustellen, die Temperatur des Objekts unabhängig von dem Fehler, der Genauigkeit und der Ansprechgeschwindigkeit des Temperatursensors schnell und präzise erhalten werden.
  • Da eine erfindungsgemäße Aufzeichnungsvorrichtung wie vorstehend beschrieben eine Modelliereinrichtung zum Modellieren eines durch Kombinieren eines Vielzahl von Elementen mit unterschiedlichen Wärmeleitungszeiten gebildeten Aufzeichnungskopfs so, daß dieser durch eine kleinere Anzahl von thermischen Zeitkonstanten als der in der Praxis ersetzt wird, eine Berechnungsalgorithmuseinrichtung zum individuellen Durchführen von Berechnungen, während erforderliche Berechnungsintervalle und erforderliche Datenhaltezeiten in Einheiten von Modellen (thermischen Zeitkonstanten) gruppiert werden, und eine mehrere Wärmequellen-Berechnungsalgorithmuseinrichtung zum Festlegen einer Vielzahl von Wärmequellen, Berechnen von Temperaturanstiegsbreiten in Einheiten von Modellen für jede Wärmequelle und dann Addieren der berechneten Breiten, um die Kopftemperatur zu berechnen, umfaßt, kann eine Änderung der Temperatur des Aufzeichnungskopfs durch Berechnungsverarbei tung selbst bei einer niedrigpreisigen Aufzeichnungsvorrichtung verarbeitet werden, ohne den Aufzeichnungskopf mit einem Temperatursensor zu versehen. Ferner kann eine Aufzeichnungsvorrichtung bereitgestellt werden, welche die Aufzeichnung, z. B. die Ausstoßmenge und den Ausstoß, in Übereinstimmung mit der durch die vorstehend erwähnten Berechnungen erhaltenen präzisen und schnell ansprechenden Änderung der Temperatur des Aufzeichnungskopfs stabilisieren kann.
  • (Neunzehntes nicht in den Schutzbereich der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • Die Anordnung dieses Beispiels ist dieselbe wie die in den 1 bis 3 und 16 gezeigte. Dieses Beispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im einzelnen beschrieben.
  • (Zusammenfassung der Temperaturvorhersage)
  • In diesem Beispiel ist bei der Ausführung einer Aufzeichnung durch Ausstoßen von Tintentröpfchen aus einem Aufzeichnungskopf ein Umgebungstemperatursensor zum Messen der Umgebungstemperatur auf der Seite eines Hauptaufbaus bereitgestellt, und wird eine Änderung der Temperatur einer Tinte in einer Ausstoßeinheit ausgehend von der Vergangenheit bis zur Gegenwart durch eine Berechnungsverarbeitung der Ausstoßenergie der Tinte angenommen, wodurch der Ausstoß in Übereinstimmung mit der Tintentemperatur stabilisiert wird. Im einzelnen wird in diesem Beispiel kein Temperaturerfassungselement zum direkten Erfassen der Temperatur des Aufzeichnungskopfs verwendet.
  • (Zwanzigstes nicht in den Schutzbereich der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • Nachstehend wird ein PWM-Ausstoßmengensteuerungsverfahren beschrieben, in welchem die Anzahl von EIN-Impulsen pro Ausstoß 3 ist (drei geteilte Impulse; Dreifachimpuls-PWM). Der Ansteuerungsvorgang des Aufzeichnungskopfs wird durch ein Mehrfachimpuls-PWM-Ansteuerungsverfahren unter Verwendung von Ausstoßheizeinrichtungen auf der Grundlage der angenommenen Tintentemperatur gesteuert. In diesem Beispiel erfolgt eine Steuerung derart, daß eine konstante Ausstoßmenge durch eine (nachstehend zu beschreibende) PWM-Ausstoßmengensteuerung auf der Grundlage der Tintentemperatur erhalten wird.
  • (PWM-Steuerung)
  • Das PWM-Ausstoßmengensteuerungsverfahren dieses Beispiels wird nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 52 ist ein Zeitverlaufsdiagramm von Common-Signalen und Segment-Signalen in einem eine bekannte Diodenmatrix verwendenden Kopf. Die Common-Signale werden in einer minimalen Ansteuerungsperiode des Aufzeichnungskopfs unabhängig von dem Inhalt von Druckdaten reihum acht mal ausgegeben, und während der EIN-Periode jedes Common-Signals werden die Segment-Signale, deren EIN/AUS-Intervalle in Übereinstimmung mit einem Drucksignal bestimmt werden, eingeschaltet. Ein Strom fließt durch die Ausstoßheizeinrichtungen, wenn die Common- und Segment-Signale gleichzeitig eingeschaltet sind. In diesem Beispiel kann eine Ausstoß-EIN/AUS-Steuerung für jede von 64 Düsen durchgeführt werden. In diesem Beispiel werden die Segment-Signale durch eine Mehrfachimpuls-PWM-Steuerung auf der Grundlage einer Intervallzeitsteuerung gesteuert, wodurch eine Ausstoßmengensteuerung ebenso wie eine EIN/AUS-Steuerung verwirklicht wird.
  • Die 53A und 53B sind Ansichten zum Erklären geteilter Impulse gemäß diesem Beispiel.
  • In 53A repräsentiert VOP die Betriebsspannung, repräsentiert T1 die Impulsbreite des ersten einen einer Vielzahl von geteilten Heizimpulsen, welcher Impuls keine Blasenerzeugung verursacht (und der nachstehend als ein Vorimpuls bezeichnet wird), repräsentiert T2 die Intervallzeit, und ist T3 die Impulsbreite des zweiten Impulses, der eine Blasenerzeugung verursacht (und der nachstehend als ein Hauptimpuls bezeichnet wird). Die Betriebsspannung VOP repräsentiert elektrische Energie, die notwendig ist, damit ein elektrothermisches Um wandlungselement, an das diese Spannung angelegt wird, veranlaßt wird, Wärmeenergie in der Tinte in einem durch eine Heizplatine (H·B) und einer Deckelplatte gebildeten Tintenkanal zu erzeugen. Der Wert dieser Spannung wird durch die Fläche, den Widerstand und die Filmstruktur des elektrothermischen Umwandlungselements sowie die Kanalstruktur des Aufzeichnungskopfs bestimmt.
  • Die PWM-Ausstoßmengensteuerung dieses Beispiels kann auch als eine Intervallzeit mit einem Modulationsansteuerungsverfahren bezeichnet werden. Zum Beispiel werden in dem Fall einer Dreifachimpuls-PWM-Steuerung die Impulse reihum zugeführt, um die Breiten T1, T2 und T3 bei dem Ausstoß eines Tintentröpfchens zu erreichen. Zu dieser Zeit wird die Breite der Intervallzeit T2 in Übereinstimmung mit der Tintentemperatur und einem Ausstoßmengen-Modulationssignal moduliert. Der Vorimpuls ist ein Impuls zum Zuführen von Wärmeenergie zu der Tintentemperatur in dem Tintenkanal derart, daß keine Blasenerzeugung verursacht wird. Die Intervallzeit steuert eine Zeit, die zum Leiten der Vorimpulsenergie zu der Tinte in dem Tintenkanal erforderlich ist, und spielt in diesem Beispiel eine wichtige Rolle. Der Hauptimpuls verursacht eine Blasenerzeugung in der Tinte in dem Tintenkanal und stößt die Tinte aus einer Ausstoßöffnung aus. Die Breite T3 des Hauptimpulses wird vorzugsweise durch die Fläche, den Widerstand und die Filmstruktur des elektrothermischen Umwandlungselements sowie durch die Kanalstruktur des Aufzeichnungskopfs bestimmt.
  • Bei der vorangehend unter Bezugnahme auf 10 beschriebenen PWM-Steuerung muß dann, wenn die Ausstoßmenge zu erhöhen ist, die Impulsbreite des Impulses T1 vergrößert werden, um die dem Aufzeichnungskopf zuzuführende Wärmeenergie selbst zu erhöhen. Aus diesem Grund wird dann, wenn ein Impulswert mit einem großen T1 kontinuierlich zugeführt wird, die Temperatur des Kopfs selbst in unerwünschter Weise erhöht. Infolgedessen kann, da die Temperatur des Kopfs selbst erhöht wird, wenn die Ausstoßmenge wiederum zu verringern ist, die Ausstoßmenge häufig nicht auf eine gewünschte Menge verringert werden.
  • Darüber hinaus muß bei der Auslegung der Leistungsversorgung auf der Seite des Hauptaufbaus dann, wenn die maximale Ausstoßmenge bei der vorstehend erwähnten Steuerung zu erhalten ist, zusätzliche elektrische Leistung von etwa 40% zugeführt werden, so daß die Leistungsversorgung, die flexible Schaltungsplatine und dergleichen von Anfang an unter Verwendung dieses maximalen Werts ausgelegt werden müssen. Eine Erhöhung der Kosten für diese Auslegung ist sehr groß. Bei einem tragbaren Drucker ist ein Batteriebetrieb unverzichtbar, so daß eine Erhöhung der elektrischen Leistung die Anzahl druckbarer Seiten verringert. Insbesondere bei niedriger Temperatur wird, da die Impulsbreite so verschoben wird, daß sie größer wird, die Anzahl druckbarer Seiten in einer Umgebung, in der die Batterieleistung beeinträchtig ist, weiter verringert.
  • In diesem Beispiel wird die Breite T1 des Vorimpulses unverändert belassen, und wird die Intervallzeit T2 zwischen dem Vorimpuls T1 und dem Hauptimpuls T3 variabel festgelegt, wodurch eine Ausstoßmengensteuerung durch Steuern der Wärmeleitungszeit ermöglicht wird. In Übereinstimmung mit dieser Steuerung können die meisten der vorstehend erwähnten Nachteile gelöst werden. Eine PWM-Steuereinrichtung dieses Beispiels wird nachstehend beschrieben.
  • Bei dem in den 8A und 8B gezeigten Aufzeichnungskopf wird dann, wenn die Betriebsspannung auf VOP = 18,0 (V), die Hauptimpulsbreite T3 = 4,000 [μs] und die Vorimpulsbreite T1 = 1,000 [μs] festgelegt sind, und die Intervallzeit T2 zwischen 0 und 10 [μs] geändert wird, die Beziehung zwischen einer Ausstoßmenge Vd [pl/Tropfen] und der Intervallzeit T2 [μs] wie in 54 gezeigt erhalten.
  • 54 ist ein Diagramm, das die Abhängigkeit des Vorimpulses der Ausstoßmenge in diesem Beispiel zeigt. In 54 gibt V0 die Ausstoßmenge an, wenn T2 = 0 [μs], und dieser Wert wird durch die in den 8A und 8B gezeigte Kopfstruktur bestimmt. In diesem Beispiel ist V0 = 70,0 [pl/Tropfen], wenn die Umgebungstemperatur TR = 23°C ist. Wie durch die in 54 gezeigte Kurve angegeben ist, wird die Ausstoßmenge Vd zu einer gegebenen Region bis hin zu dem Sättigungspunkt in Übereinstimmung mit einer Zunahme der Intervallzeit T2 nichtlinear erhöht und zeigt für eine Weile gesättigte Charakteristiken. Danach folgt die Ausstoßmenge Vd einer langsam fallenden Kurve.
  • Auf diese Art und Weise ist ein Bereich bis dann, wenn die Änderung in der Ausstoßmenge Vd in Bezug auf die Änderung in der Intervallzeit T2 gesättigt ist, als ein Bereich wirksam, in dem die Ausstoßmenge durch Ändern der Intervallzeit T2 leicht gesteuert werden kann. In diesem durch die Kurve in 54 angegebenen Beispiel kann T2 in der Praxis bis hin zu T2 ≈ 8,00 (μs) verwendet werden. Die maximale Ausstoßmenge zu dieser Zeit betrug 85,0 [pl/Tropfen] in einer Umgebung von 15°C, und betrug 91 [pl/Tropfen] in einer Umgebung von 23°C.
  • Jedoch wird dann, wenn die Impulsbreite noch immer groß ist, die Ausstoßmenge Vd ausgehend von dem maximalen Wert allmählich verringert. Dieses Phänomen tritt aus dem folgenden Grund auf. Bei dem Prinzip der Ausstoßmengensteuerung wird dann, wenn der Vorimpuls zugeführt wird und die Tinte an dem Übergang zwischen dem elektrothermischen Umwandlungselement und der Tinte innerhalb eines Nichtblasenerzeugungsbereichs erwärmt wird, nur ein Teil sehr nahe an der Oberfläche des elektrothermischen Umwandlungselements erwärmt, da die Wärmeleitungsgeschwindigkeit der Tinte niedrig ist und der Grad der Aktivierung dieses Teils erhöht ist. Folglich wird die Verdampfungsmenge dieses Teils in Antwort auf den nächsten Hauptimpuls in Übereinstimmung mit dem erhöhten Grad der Aktivierung geändert, so daß infolgedessen die Ausstoßmenge gesteuert werden kann. Aus diesem Grund wird dann, wenn die Wärmeleitungszeit zu lang ist (wenn die Impulsbreite zu groß ist), Wärme übermäßig in die Tinte verteilt, und wird der Grad der Aktivierung der Tinte in einem tatsächlichen Blasenerzeugungsbereich in Antwort auf den nächsten Hauptimpuls verringert.
  • Nachstehend wird eine Erhöhung der Ausstoßmenge aufgrund einer Zunahme der Intervallzeit T2 im einzelnen beschrieben. Wie in 55 gezeigt ist, zeigt, da eine mehrschichtige Beschichtung, wie beispielsweise ein Schutzfilm, auf der Oberfläche der Heizeinrichtung ausgebildet ist, das Zentrum der Heizeinrichtung die höchste Temperatur, verringert sich die Temperatur geringfügig in Richtung zu dem Übergang zu der Tinte, bildet sich eine Temperaturverteilung, die eine abrupte Änderung repräsentiert, an dem Übergang zu der Tinte aus, und zeigt sich danach eine moderate Verteilung. 56 zeigt eine eindimensionale Temperaturverteilung eines Abschnitts senkrecht zu der Oberfläche der Heizeinrichtung bei einem konventionellen Einzelimpuls-Ansteuerungsverfahren und dem Mehrfachimpuls-Ansteuerungsverfahren. Die in 56 gezeigte Temperaturverteilung ist eine nach dem Verstreichen der Intervallzeit T2 nach der Zufuhr des Vorimpulses T1 und unmittelbar bevor das Filmsieden in dem Hauptimpuls T3 auftritt. Eine Kurve des Einzelimpuls-Ansteuerungsverfahrens repräsentiert darüber hinaus eine Temperaturverteilung nach der Zufuhr des Einzelimpulses und unmittelbar vor dem Auftreten des Filmsiedens.
  • Zu dieser Zeit ist die Temperaturverteilung in der Tinte wie in 56 gezeigt. Wie aus 56 ersichtlich ist, ist die Dicke einer Tintenschicht mit einer hohen Temperatur – obwohl deren Spitzentemperatur niedrig ist – bei dem Mehrfachimpulsverfahren größer als die bei dem Einzelimpulsverfahren. Wenn das Filmsieden im nächsten Augenblick in diesem Zustand auftritt, wird ein Abschnitt oberhalb einer durch eine schräge gepunktete Linie angegebenen Temperatur tatsächlich verdampft und dient als ein mit der Blasenerzeugung in Zuordnung stehender Abschnitt. Im einzelnen wird der Tintenabschnitt mit einer durch eine vertikale gepunktete Linie in dem Diagramm der Temperatur im Inneren der Tinte angegebenen Dicke verdampft, und ist das Blasenerzeugungsvolumen bei dem Mehrfachimpulsverfahren größer als das bei dem Einzelimpulsverfahren. Infolgedessen wird die Ausstoßmenge erhöht.
  • Die Mehrfachimpuls-PWM-Steuerung auf der Grundlage des Intervallzeit-Steuerungsverfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß zugeführte Energie so festgelegt wird, daß sie einen minimalen konstanten Wert hat, und daß die Dicke der zu verdampfenden Tintenschicht (das Blasenerzeugungsvolumen) in Übereinstimmung mit einer Wärmeleitungszeit ausgehend von der Zufuhr des Vorimpulses T1 bis zu dem Beginn des Filmsiedens gesteuert wird. Im einzelnen wird dann, wenn die Intervallzeit erhöht wird, obwohl die Spitzentemperatur der Tinte verringert wird, die Region der (aktivierten) Tintenschicht, welche in Antwort auf den nächsten Hauptimpuls tatsächlich verdampft wird, und der Blasenerzeugung zugeordnet ist, vergrößert.
  • Dieses Beispiel ist für eine schnelle Ansteuerung geeignet, da eine Steuerregion ausgehend von der Intervallzeit = 0 bis zu einem Wert (8 μs in 54) entsprechend der gesättigten Ausstoßmenge variiert. Im einzelnen kann eine Region nach dem Wert (8 μs in 54) entsprechend der gesättigten Ausstoßmenge als eine Steuerregion verwendet werden. Da jedoch die für einen Ausstoß erforderliche Zeit erhöht ist, ist die letztgenannte Region für eine schnelle Ansteuerung nicht geeignet. Zum Beispiel ist dann, wenn die Vorimpulsbreite T1 = 1,000 [μs] und die Hauptimpulsbreite T3 = 4,000 [μs] festgelegt sind und die Intervallzeit T2 zwischen 0 und 8 [μs] geändert wird, die für einen Ausstoß erforderliche Zeit ein Maximum von 13 [μs]. Wenn die Intervallzeit T2 von 8 auf 20 [μs] geändert wird, sind jedoch 25 [μs] erforderlich.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, wird in Übereinstimmung mit diesem Beispiel die Ausstoßmengensteuerung durch Steuern der Ausstoßmenge durch Ändern der Intervallzeit T2, d. h. durch Steuern der Dicke der Tintenschicht auf aktivem Niveau in Übereinstimmung mit einer Wärmeleitungszeit nach der Zufuhr einer minimal notwendigen Wärmemenge, anstelle des Änderns der Vorimpulsbreite T1, d. h. anstelle des zwangsweisen und abrupten Zuführens von Wärmeenergie zu der Tinte mit einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit mit einem großen Temperaturgradienten bis hin zu dem aktiven Niveau unmittelbar vor dem Auftreten des Filmsiedens, durchgeführt.
  • Mit dem vorstehend erwähnten neuen Prinzip werden die folgenden Wirkungen erhalten. Die erste Wirkung ist ein erweiterter steuerbarer Bereich, wie vorstehend beschrieben wurde. Wenn die Vorimpulsbreite T1 vergrößert wird, um die Ausstoßmenge zu erhöhen, nähert sich die Tintentemperatur einer Vorblasenregion an. Jedoch kann, da dieses Beispiel frei von einem solchen Problem ist, der Steuerungsbereich unabhängig von Schwankungen der Aufzeichnungsköpfe erweitert werden.
  • Die zweite Wirkung ist ein Energiespareffekt. In diesem Beispiel braucht, da eine Erhöhung der Blasenerzeugungseffizienz durch Erhöhen der Wärmeeffizienz auf der Grundlage der Wärmeleitungszeit realisiert wird, dem Aufzeichnungskopf zugeführt Energie nicht erhöht zu werden, d. h. es kann ein minimales Energieniveau festgelegt werden. In anderen Worten kann in diesem Beispiel, da die Ausstoßmenge vergrößert wird, die Wärmeeffizienz verbessert werden, und wird die erforderliche Wärmemenge pro Einheitsausstoßvolumen verringert. Daher ist bei der Auslegung der Leistungsversorgung des Hautaufbaus, der flexiblen Verkabelung, von Verbindungen und einer Batterie, wie vorstehend beschrieben wurde, nur eine minimale Kapazität erforderlich. Bei dem Verfahren des Steuerns der Vorimpulsbreite wird, da die Impulsbreite vergrößert werden muß, um die Ausstoßmenge kontinuierlich zu vergrößern, die zugeführte Energie in unerwünschter Weise um ein Maximum von etwa 40% erhöht, und wird ein Anstieg der Temperatur des Aufzeichnungskopfs selbst gefördert. Durch die verbesserte Wärmeeffizienz jedoch wird die Temperatur des Aufzeichnungskopfs nicht erhöht, und wird der Anstieg der Temperatur des Kopfs selbst unterdrückt.
  • Bei einem tatsächlichen Ausstoßmengen-Steuerungsverfahren ist ein als "PWM-Steuerungsregion" in 57 beschriebener Temperaturbereich ein Temperaturbereich, in welchem die Ausstoßmenge stabilisiert werden kann. In diesem Beispiel entspricht dieser Temperaturbereich einem Bereich zwischen 15°C und 35°C der Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit. 57 zeigt die Beziehung zwischen der Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit und der Ausstoßmenge, wenn die Intervallzeit in 10 Schritten geändert wird. Auch dann, wenn sich die Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit ändert, kann die Ausstoßmenge innerhalb einer Breite ΔV in bezug auf eine Sollausstoßmenge Vd0 durch Ändern der Intervallzeit bei jeder Temperaturschrittbreite ΔT in Übereinstimmung mit der Tintentemperatur gesteuert werden.
  • (Temperaturvorhersagesteuerung)
  • Nachstehend werden Betriebsabläufe bei der Ausführung der Aufzeichnung unter Verwendung der Aufzeichnungsvorrichtung mit der vorstehenden Anordnung unter Bezugnahme auf die in den 58 und 59 gezeigten Ablaufdiagramme beschrieben.
  • Da die Betriebsabläufe ab dann, wenn in Schritt S700 der Leistungsschalter eingeschaltet wird, bis dann, wenn in Schritt 5760 ein Drucksignal zugeführt wird, dieselben sind wie diejenigen in den Schritten S100 bis S160 in 17, wird eine detaillierte Beschreibung derselben weggelassen.
  • Wenn ein Drucksignal zugeführt wird, wird auf eine Soll (Ansteuerungs)-Temperaturtabelle (60) bezug genommen, wodurch eine Drucksolltemperatur (α) des Kopfchips erhalten wird, bei welcher eine optimale Ansteuerung bei der gegenwärtigen Umgebungstemperatur erreicht wird (S770). In 60 kann dieselbe Tabelle wie die vorangehend aufgezeigte Tabelle 6 verwendet werden, obwohl die Solltemperaturen unterschiedlich sind. In Schritt S780 wird γ (= α – β) berechnet.
  • Dann wird die Intervallzeit T2 unter Bezugnahme auf 61A zum Zwecke des Steuerns der Ausstoßmenge unter Verwendung des PWM-Verfahrens bestimmt (S790).
  • Während des Druckvorgangs einer Zeile ändert sich die Chiptemperatur des Kopfs in Übereinstimmung mit seiner Ausstoßlast. Im einzelnen wird, da sich die Differenz (γ) manchmal selbst in einer Zeile ändert, die Intervallzeit vorzugsweise in einer Zeile in Übereinstimmung mit der Änderung von γ optimiert. In diesem Beispiel erfordert der Druckvorgang einer Zeile 1,0 s. Da der Temperaturvorhersagezyklus des Kopfchips 0,1 s ist, wird in diesem Beispiel eine Zeile in 10 Bereiche unterteilt. Die Intervallzeit zum Beginn des Druckvorgangs, welcher Wert vorab festgelegt wird, ist eine Intervallzeit zu Beginn des Druckens des ersten Bereichs.
  • Nachstehend wird ein Verfahren zum Bestimmen der Intervallzeit zu Beginn des Druckens jedes der zweiten bis zehnten Bereiche beschrieben. In Schritt S800 wird n = 1 festgelegt, und in Schritt S810 wird n inkrementiert. In diesem Fall repräsentiert n den Bereich, und da es 10 Bereiche gibt, verläßt die Steuerung die nachfolgende Schleife, wenn n 10 überschreitet (S820).
  • In dem ersten Durchlauf der Schleife wird die Intervallzeit zu Beginn des Druckens des zweiten Bereichs festgelegt. Im einzelnen wird das Leistungsverhältnis des ersten Bereichs auf der Grundlage der Anzahl von Punkten und dem PWM-Wert des ersten Bereichs berechnet (S830). Das Leistungsverhältnis entspricht einem entlang der Ordinate aufgetragenen Wert, wenn auf die Temperaturvorhersagetabelle Bezug genommen wird. In diesem Fall wird die Kopfchiptemperatur (β) am Ende des Druckens des ersten Bereichs (d. h. zu Beginn des Druckens des zweiten Bereichs) durch Ersetzen des Leistungsverhältnisses in der Temperaturvorhersagetabelle (20) (d. h. durch Bezugnehmen auf die Tabelle) vorhergesagt (S840). In Schritt S850 wird die Differenz (γ) zwischen der Drucksolltemperatur (α) und der Kopfchiptemperatur (β) erneut berechnet. Die Intervallzeit T2 zum Drucken des zweiten Bereichs wird auf der Grundlage der Differenz (γ) durch Bezugnehmen auf 61 erhalten, und die Intervallzeit des zweiten Bereichs wird in dem Speicher festgelegt (S860).
  • Danach wird das Leistungsverhältnis in dem entsprechenden Bereich auf der Grundlage der Anzahl von Punkten und der Intervallzeit des unmittelbar vorangehenden Bereichs berechnet, wodurch die Kopfchiptemperatur (β) am Ende des Druckens des entsprechenden Bereichs vorhergesagt wird. Dann wird die Intervallzeit des nächsten Bereichs auf der Grundlage der Differenz (γ) zwischen der Drucksolltemperatur (α) und der Kopf chiptemperatur (β) festgelegt (S820 bis S860). Danach schreitet dann, wenn die Intervallzeiten für alle 10 Bereiche in einer Zeile festgelegt sind, der Ablauf von Schritt S820 zu Schritt S870 fort, und werden die Nebenheizeinrichtungen vor dem Drucken geheizt. Danach wird der Druckvorgang einer Zeile in Übereinstimmung mit den festgelegten Intervallzeiten durchgeführt. Bei Beendigung des Druckvorgangs einer Zeile in Schritt S870 kehrt der Ablauf zu Schritt S720 zurück, um die Temperatur eines Referenzthermistors zu lesen, und werden die vorstehend erwähnten Steuerungsvorgänge sequentiell wiederholt.
  • Mit der vorstehend erwähnten Steuerung kann, da die tatsächliche Ausstoßmenge unabhängig von der Tintentemperatur stabil gesteuert werden kann, ein aufgezeichnetes Bild hoher Qualität mit einer gleichförmigen Dichte erhalten werden.
  • (Einundzwanzigstes nicht in den Schutzbereich der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • Nachstehend wird das einundzwanzigste Beispiel, das zum Erweitern einer Steuerregion einer Ausstoßmenge in der Lage ist, beschrieben.
  • In dem zwanzigsten Beispiel wird die Intervallzeit in dem Doppelimpuls-PWM-Ansteuerungsverfahren gesteuert, um die Ausstoßmenge in allen Umgebungen zu steuern. In dem einundzwanzigsten Beispiel jedoch werden auch die Nebenheizeinrichtungen in Übereinstimmung mit der Umgebungstemperatur verwendet, so daß der Temperaturbereich des Aufzeichnungskopfs, in welchem die Ausstoßmenge gesteuert werden kann, erweitert wird.
  • Nachstehend wird der Temperaturbereich des Aufzeichnungskopfs, in welchem die Ausstoßmenge in dem einundzwanzigsten Beispiel gesteuert werden kann, beschrieben. Die Charakteristiken des in dem zwanzigsten und dem einundzwanzigsten Beispiel verwendeten Aufzeichnungskopfs und die Ausstoßmenge pro Punkt, die zur Bilderzeugung geeignet ist, sind wie folgt:
    Durch Ändern der Intervallzeit gesteuerte Ausstoßmengenänderungsbreite: +30%
    Temperaturabhängigkeitskoeffizient (KT): 0,8 [pl/°C]
    Optimale Ausstoßmenge: 85 pl
  • Unter der Annahme, daß der Umgebungstemperaturbereich, in welchem die Vorrichtung verwendet werden kann und die Druckdichte gewährleistet wird, ein Bereich zwischen 15°C und 35°C ist, muß der Aufzeichnungskopf so angeordnet werden, daß eine Ausstoßmenge von 85 pl erhalten wird, wenn die Umgebungstemperatur 15°C beträgt (Aufzeichnungskopftemperatur = 15°C), und wird der PWM-Wert zum Maximieren der Ausstoßmenge (der nachstehend als PWMmax bezeichnet wird) festgelegt. Zu dieser Zeit wird eine Ausstoßmenge von 65 pl erhalten, wenn der PWM-Wert zum Minimieren der Ausstoßmenge (der nachstehend als PWMmin bezeichnet wird) festgelegt ist. Wenn dieser Kopf bei einer Umgebungstemperatur von 35°C verwendet wird, wird, da der Temperaturkoeffizient 0,8 beträgt, die Ausstoßmenge um 16 pl erhöht, so daß durch PWMmin 81 pl erhalten werden. Wenn eine Differenz zu der optimalen Ausstoßmenge bis zu 4 pl beträgt, d. h., wenn eine Zunahme der Temperatur des Aufzeichnungskopfs selbst durch den Druckvorgang bis zu 5°C beträgt, ist es unmöglich, die tatsächliche Ausstoßmenge zu steuern. Faktoren, die die nutzbare Temperaturbreite des Aufzeichnungskopfs begrenzen, sind zwei Faktoren, d. h. die Ausstoßmengen-Steuerungsbreite der PWM-Ansteuerung und der Temperaturabhängigkeitskoeffizient. Falls die Ausstoßmengenänderungsbreite 20 pl beträgt und der Temperaturabhängigkeitskoeffizient 0,8 ist, wird der nutzbare Temperaturbereich des Aufzeichnungskopfs unvermeidlich auf 25°C begrenzt.
  • Folglich wird in diesem Beispiel dann, wenn die Umgebungstemperatur niedrig ist, eine Steuerung zum Heizen des Aufzeichnungskopfs unter Verwendung der Nebenheizeinrichtungen zusätzlich zu der Steuerung in dem zwanzigsten Beispiel durchgeführt. Somit braucht eine niedrige Aufzeichnungskopftemperatur nicht angenommen zu werden, und kann der nutzbare Temperaturbereich in Richtung zu der Seite der oberen Grenze verschoben werden. Aus diesem Grund kann die Bedingung einer nutzbaren Temperatur in einer praktischen Verwendung erweitert werden. In diesem Beispiel kann, obwohl eine Steuerung unter Verwendung auch der Nebenheizeinrichtungen erfolgt, da die Ausstoßmenge durch das Verfahren des zwanzigsten Beispiels gesteuert wird, ohne die Vorimpulsbreite zu erhöhen, die Umwandlungseffizienz zugeführter Energie verbessert werden. Aus diesem Grund kann ein Anstieg der Temperatur unterdrückt werden, und kann ein Ausstoßmengen-Steuerungsbereich auch dann weiter erweitert werden, wenn die zu der im Stand der Technik äquivalente Druckqualität zu erhalten ist.
  • Dieses Beispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im einzelnen beschrieben. In diesem Beispiel ist ein zulässiger Änderungsbereich der tatsächlichen Ausstoßmenge ein Bereich zwischen 85 und 90 pl, und werden vier Ränge von PWM-Werten festgelegt. Das heißt, es werden PWM-Werte PWM1, PWM2, PWM3 und PWM4 ausgehend von einer Seite einer kleineren Ausstoßmenge festgelegt. Der PWM-Wert PWM4 ist das 1,3-fache des Ausstoßmengenverhältnisses von PWM1, und andere PWM-Werte werden so festgelegt, daß sie dasselbe Verhältnis haben. 63 zeigt Einzelheiten (Vorimpulsbreiten, Intervallzeiten, Hauptimpulsbreiten und dergleichen) der PWM-Werte. In diesem Beispiel werden die PWM-Werte unmittelbar vor dem Druckvorgang jeder Zeile geändert.
  • 62 zeigt die Beziehung zwischen der Aufzeichnungskopftemperatur, dem ausgewählten PWM-Wert, und der Ausstoßmenge zu dieser Zeit. 62 stellt aus dem folgenden Grund die Einstellung unterhalb von 30°C nicht dar. Das heißt, daß dann, wenn die Aufzeichnungskopftemperatur gleich oder niedriger als 30°C ist, die Nebenheizeinrichtungen derart angesteuert werden, daß die Aufzeichnungskopftemperatur so eingestellt wird, daß sie gleich oder höher als 30°C ist. Die Aufzeichnungskopftemperatur wird durch die in dem neunzehnten Beispiel beschriebene Temperaturvorhersage-Steuerungseinrichtung angenommen. Wenn die Aufzeichnungskopftemperatur in den Bereich zwischen 30°C (einschließlich) und 36,25°C (ausschließlich) fällt, wird der Aufzeichnungskopf durch PWM4 angesteuert, welcher in der Lage ist, die maximale Ausstoß menge zu erhalten. Wenn die Aufzeichnungskopftemperatur 36,25°C überschreitet, wird der PWM-Wert auf PWM3 umgeschaltet. Danach wird jedesmal dann, wenn ein Anstieg der Aufzeichnungskopftemperatur 6,25°C überschreitet, der PWM-Wert in der Reihenfolge von PWM2 und PWM1 umgeschaltet.
  • Nachstehend werden Betriebsabläufe bei Ausführung einer Aufzeichnung unter Verwendung der Aufzeichnungsvorrichtung mit der vorstehend erwähnten Anordnung unter Bezugnahme auf das in 64 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben.
  • Wenn in Schritt S4000 ein Druckbefehl zugeführt wird, wird die Aufzeichnungskopftemperatur veranschlagt (S4100). Falls die Aufzeichnungskopftemperatur 30°C oder niedriger ist, werden die Nebenheizeinrichtungen in Einheitszeit angesteuert, um die Aufzeichnungskopftemperatur zu erhöhen. Bei Wiederholung der vorstehenden Betriebsabläufe wird die Aufzeichnungskopftemperatur auf 30°C oder höher eingestellt (S4200 und S4300). Falls in Schritt S4200 ermittelt wird, daß die Aufzeichnungskopftemperatur 30°C überschreitet, schreitet der Ablauf zu Schritt S4400 fort, und wird der Rang des PWM-Werts auf der Grundlage der Aufzeichnungskopftemperatur festgelegt. Die Vorimpulsbreite, die Intervallzeit und die Hauptimpulsbreite gemäß dem Rang werden aus 63 erhalten, und ein Druckvorgang einer Zeile wird in Übereinstimmung mit den erhaltenen Werten durchgeführt (S4500). Danach kehrt die Steuerung zu einem Druckbereitschaftszustand zurück.
  • Mit der vorstehend erwähnten Steuerung kann der obere Grenzwert des steuerbaren Ausstoßmengentemperaturbereichs des Aufzeichnungskopfes im Vergleich zu dem zwanzigsten Beispiel erhöht werden. Da eine Temperaturdifferenz zwischen der Aufzeichnungskopftemperatur und der Umgebungstemperatur vergrößert ist, kann auch die Temperaturverringerungsgeschwindigkeit des Aufzeichnungskopfs erhöht werden. Somit kann auch dann, wenn der steuerbare Ausstoßmengentemperaturbereich des Aufzeichnungskopf gleich bleibt, ein Anstieg der Temperatur des Aufzeichnungskopfs unterdrückt werden, und kann der Steuerungsbereich der Aufzeichnungskopftemperatur in Bezug auf zugeführte Energie erweitert werden.
  • In diesem Beispiel ist, da vier Ränge von PWM-Werten festgelegt sind, der zulässige Ausstoßmengenbereich auf 5 pl festgelegt. Jedoch kann dann, wenn die Anzahl von Rängen der PWM-Werte erhöht wird, der zulässige Ausstoßmengenbereich eingeengt werden. In diesem Beispiel ist der Umschaltzeitpunkt der PWM-Werte auf unmittelbar vor dem Druckvorgang jeder Zeile festgelegt. Alternativ kann eine Steuerung derart erfolgen, daß der PWM-Wert während des Druckvorgangs einer Zeile eine Vielzahl von Malen umgeschaltet wird.
  • In diesem Beispiel wird das Steuerungsverfahren zum Erhöhen der Temperatur des Aufzeichnungskopfs auf 30°C oder mehr unter Verwendung der Nebenheizeinrichtungen unmittelbar vor dem Drucken ausgeführt. Die Nebenheizeinrichtungen können jedoch auch während des Druckens immer angesteuert werden. Die optimale erhöhte Temperatur/Haltetemperatur wird durch die Anordnung des Aufzeichnungskopfs und die Zusammensetzung der Tinte bestimmt und ist in diesem Beispiel nicht auf 30°C beschränkt. Die neben der Nebenheizeinrichtungs-Ansteuersteuereinrichtung andere Anordnung und anderen Betriebsabläufe sind dieselben wie diejenigen in dem vorstehenden Beispiel, so daß eine detaillierte Beschreibung derselben weggelassen wird.
  • (Zweiundzwanzigstes nicht in den Schutzbereich der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • Nachstehend wird das zweiundzwanzigste Beispiel zum Erweitern der Steuerungsbreite durch PWM-Ansteuerung in Übereinstimmung mit der Erfindung beschrieben.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, sind Faktoren, die die nutzbare Temperaturbreite des Aufzeichnungskopf begrenzen, zwei Faktoren, d. h. die Ausstoßmengensteuerungsbreite der PWM-Ansteuerung und der Temperaturabhängigkeitskoeffizient. In dem einundzwanzigsten Beispiel ist, da die Ausstoßmengenänderungsbreite + 30% (20 pl) beträgt und der Temperaturabhängigkeitskoeffizient 0,8 ist, der nutzbare Temperaturbe reich des Aufzeichnungskopfs auf 25°C (20 pl/0,8) begrenzt. Daher wird die niedrigste Temperatur des Aufzeichnungskopfs unter Verwendung der Nebenheizeinrichtungen so gesteuert, daß sie 30°C oder mehr beträgt, wodurch der nutzbare Temperaturbereich (25°C) des Aufzeichnungskopfs in Richtung zu der Seite der oberen Grenze verschoben wird, um eine wirkungsvolle Steuerung zu erzielen.
  • Jedoch muß bei der Steuerung zum Ansteuern der Nebenheizeinrichtungen unmittelbar vor der Aufzeichnung und außer Funktion setzen der Nebenheizeinrichtungen während des Druckens der Druckvorgang warten, bis die Aufzeichnungskopftemperatur auf eine vorbestimmte Temperatur, d. h. 30°C, erhöht ist. Infolgedessen kann der Durchsatz (die Aufzeichnungszeit) verringert werden, so daß es schwierig ist, eine solche Steuerung auf ein Produkt anzuwenden, das schnelle Betriebsabläufe erfordert. Um die Nebenheizeinrichtungen immer so anzusteuern, daß die Aufzeichnungskopftemperatur auf 30°C gesteuert wird, ist eine Leistungsversorgungskapazität erforderlich, die in der Lage ist, die Nebenheizeinrichtungen während des Druckens anzusteuern, und dies kann einen Anstieg der Kosten verursachen. Darüber hinaus kann der Energieeinspareffekt als das Hauptziel verschlechtert werden.
  • Folglich wird in dem zweiundzwanzigsten Beispiel der nutzbare Temperaturbereich des Aufzeichnungskopfs durch Erhöhen der Ausstoßmengensteuerungsbreite erweitert, wodurch die vorstehend erwähnten Einflüsse auf den schnellen Temperaturanstieg des Aufzeichnungskopfs durch z. B. die Nebenheizeinrichtungen und einen Temperaturhaltevorgang eliminiert werden.
  • Dieses Beispiel wird nachstehend im einzelnen beschrieben. In 53A repräsentiert T1 einen Vorimpuls, repräsentiert T3 einen Hauptimpuls, und repräsentiert T2 eine Intervallzeit zwischen dem Vorimpuls T1 und dem Hauptimpuls T3. Wie in dem vorstehenden Beispiel beschrieben wurde, kann die Ausstoßmenge durch Ändern von T2 ohne Ändern von T1 gesteuert werden. Darüber hinaus kann die Ausstoßmenge durch Ändern von T1 ohne Ändern von T2 gesteuert werden. Demzufolge werden in diesem Beispiel sowohl T1 als auch T2 in Übereinstimmung mit der Aufzeichnungskopftemperatur optimal gesteuert, um die Ausstoßmengensteuerungsbreite weiter zu erweitern, so daß der nutzbare Temperaturbereich des Aufzeichnungskopfs erweitert werden kann, ohne eine externe Hilfseinrichtung wie bespielsweise die Nebenheizeinrichtungen zu verwenden.
  • 65 zeigt das Verhältnis der Änderung der Ausstoßmenge, wenn T1 und T2 geändert werden. Wie aus 65 ersichtlich ist, kann dann, wenn sowohl T1 als auch T2 geändert werden, die Ausstoßmenge in diesem Beispiel um 50% erhöht werden. Der Vorimpuls T1 wird zum Zwecke des Erhöhens der Tintentemperatur um Ausstoßheizeinrichtungen verwendet, und die Tintentemperatur wird so erhöht, daß sie eine Korrelation mit dessen Impulsbreite hat. Wenn jedoch der Vorimpuls T1 ein Blasenerzeugungsphänomen verursacht, da eine Blase bei Zuführung des Hauptimpulses unregelmäßig erzeugt werden kann, wird die obere Grenze von T1 durch die maximale Impulsbreite bestimmt, die das Blasenerzeugungsphänomen nicht verursacht. Da die Impulsbreite des Vorimpulses T1 in dem 21. Beispiel in jeder Umgebung unverändert belassen wird, wird der Wert T1 zum Zwecke des Sparens von Energie und des Unterdrückens eines Temperaturanstiegs nicht als ein oberer Grenzwert festgelegt. Jedoch steuert auch dieses Beispiel T1, um den PWM-Effekt mit maximaler Effizienz bereitzustellen.
  • In diesem Beispiel wird dann, wenn die Tintentemperatur 15°C beträgt, T1 = 3 μs, das die maximale Ausstoßmengensteuerungsbreite in 65 erzielen kann, festgelegt, wodurch eine maximale Erhöhung der Ausstoßmenge (um 50%) in der 15°C-Umgebung realisiert wird. Da die Ausstoßmenge um 50% erhöht werden kann, wenn die Tintentemperatur 15°C beträgt, und da die Ausstoßmengenänderungsbreite 28 pl (85–85/1,5) beträgt und der Temperaturabhängigkeitskoeffizient in diesem Beispiel 0,8 ist, wird der nutzbare Temperaturbereich des Aufzeichnungskopfs unvermeidlich auf 35°C (28/0,8) festgelegt.
  • Mit der vorstehend erwähnten Steuerung kann der Nutzungsbereich der Aufzeichnungskopftemperatur, in welchem die Aus stoßmenge so gesteuert werden kann, daß sie eine optimale Ausstoßmenge ist, auf einen Bereich zwischen 15°C und 50°C (Breite von 35°C) erweitert werden. Die neben der Vorimpulsbreiten-Steuerungseinrichtung andere Anordnung und anderen Betriebsabläufe sind dieselben wie diejenigen in dem vorstehenden Beispiel, so daß eine detaillierte Beschreibung derselben weggelassen wird.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, wird bei dem Mehrfachimpuls-PWM-Steuerungsverfahren dieses Beispiels die Dauer der AUS-Zeit (Intervallzeit) zwischen dem ersten Impuls (Vorimpuls) und dem zweiten Impuls (Hauptimpuls) so festgelegt, daß sie variabel ist, anstelle die Breite des ersten Impulses zu ändern. Im einzelnen wird die Wärmeeffizienz durch Ändern der Wärmeleitungszeit mit einer minimalen Energiemenge ohne Erhöhen der Energiemenge variiert, und wird der Grad der Aktivität der Tinte an dem Übergang zwischen der Heizeinrichtung und der Tinte geändert, wodurch die Ausstoßmenge variiert wird.
  • Auf diese Art und Weise kann der Steuerungsbereich erweitert werden, ohne eine Zunahme der Energie oder ein Problem einer Zunahme der Temperatur zu verursachen, und ohne einen Ausstoßfehler wie beispielsweise eine unregelmäßige Blasenerzeugung, die an dem Grenzpunkt leicht auftreten kann, und eine Beschädigung der Heizeinrichtungen zu verursachen. Daher kann die Ausstoßmenge stabil gesteuert werden, ohne ein Problem einer Erhöhung der Leistungsversorgungskapazität oder ein Problem einer Überlastung bei Batteriebetrieb aufzuwerfen, oder ohne eine Wartezeit auch bei einer niedrigen Temperatur in Abhängigkeit von dem Verfahren zu erzeugen.
  • Ferner kann dann, wenn sowohl der erste Impuls als auch die Intervallzeit unabhängig gesteuert werden, der Änderungsbereich der Ausstoßmenge stark erweitert werden. Wenn die Tintentemperatur auch unter Verwendung der Nebenheizeinrichtungen gesteuert wird, kann der steuerbare Bereich ebenfalls erweitert werden.
  • Der Ausstoß wird in Übereinstimmung mit der Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit in der Aufzeichnungsbetriebsart stabilisiert, welche vor der Aufzeichnung angenommen wird, wodurch ein Bild hoher Qualität mit einer gleichförmigen Dichte erhalten wird. Da die Tintentemperatur ohne Bereitstellen eines Temperatursensors an dem Aufzeichnungskopf angenommen wird, können der Hauptaufbau der Aufzeichnungsvorrichtung und der Aufzeichnungskopf vereinfacht werden.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, wird bei dem Mehrfachimpuls-PWM-Steuerungsverfahren die Dauer der AUS-Zeit (Intervallzeit) zwischen dem ersten Impuls (Vorimpuls) und dem zweiten Impuls (Hauptimpuls) so festgelegt, daß sie variabel ist, anstelle die Breite des ersten Impulses zu ändern. Im einzelnen wird die Wärmeeffizienz durch Ändern der Wärmeleitungszeit mit einer minimalen Energiemenge ohne Erhöhen der Energiemenge variiert, und wird der Grad der Aktivität der Tinte an dem Übergang zwischen der Heizeinrichtung und der Tinte geändert, wodurch die Ausstoßmenge variiert wird.
  • Auf diese Art und Weise kann der Steuerungsbreite erweitert werden, ohne eine Erhöhung der Energie oder ein Problem eines Anstiegs der Temperatur zu verursachen, und ohne einen Ausstoßfehler wie beispielsweise eine unregelmäßige Blasenerzeugung, die an dem Grenzpunkt leicht auftreten kann, und eine Beschädigung der Heizeinrichtungen zu verursachen.
  • (Dreiundzwanzigstes nicht in den Schutzbereich der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • Bei dem in dem zweiundzwanzigsten Beispiel beschriebenen Verfahren des Variierens der Intervallzeit zwischen den Impulsen können die vorstehend erwähnten Probleme, z. B. des eines Anstiegs der Temperatur, im Prinzip bemerkenswert verbessert werden. Jedoch läßt der Hauptimpuls als ein Impuls zum tatsächlichen Bewirken eines Ausstoßes noch Raum für Verbesserungen. Zum Beispiel tritt dann, wenn die minimale Ansteuerungsperiode des Aufzeichnungskopfs verkürzt wird, um die Aufzeichnungsgeschwindigkeit zu erhöhen, da die Wärmeleitungscharakteristiken der Elemente selbst, die den Aufzeich nungskopf bilden, an ihre Grenzen geraten, falls irgendeine überschüssige Wärmemenge, die nicht in Ausstoßenergie umgewandelt werden kann, zugeführt wird, eine lokale Wärmeakkumulation nahe Ausstoßdüsen auf. Aus diesem Grund tritt aufgrund eines extremen Anstiegs der Ausstoßmenge ein Nachfüllfehler auf, oder kann eine Blase nicht zufriedenstellend verschwinden, und verursacht die nächste nachfolgende Blasenerzeugung einen Blasenerzeugungsfehler, welches in einem instabilen Ausstoßzustand resultiert.
  • Wenn die Intervallzeit weiter vergrößert wird, um den steuerbaren Ausstoßmengenbereich zu erweitern, wird Wärme übermäßig unter dem Grad der Aktivierung, der zum Variieren der Ausstoßmenge notwendig ist, verteilt, wodurch die Wärmeeffizienz verringert wird. Auch dann, wenn die Modulation der Breite des ersten Impulses und die Modulation der Intervallzeit kombiniert werden, kann nur ein Maximum der Ausstoßmengen-Modulationsbreite von etwa 50% erhalten werden.
  • Aus diesem Grund ist das vorstehend erwähnten Beispiel für den Zweck des Stabilisieren der Ausstoßmenge ausreichend, aber nicht ausreichend, um ein Halbtonbild durch Variieren der Ausstoßmenge zu erhalten, solange es nicht mit einer großen Anzahl von mehrfach abtastenden Druckvorgängen kombiniert wird.
  • Das dreiundzwanzigste Beispiel wird nachstehend beschrieben.
  • Bei einem einfachen niedrigen Druckverhältnis wird das vorstehend erwähnte Ergebnis erhalten. Wenn jedoch der Druckvorgang bei einem hohen Druckverhältnis durchgeführt wird, wirft die Wärmeeffizienz des vorstehend erwähnten Hauptimpulses T3 (53A) ein Problem auf. Ferner kann dann, wenn die minimale Ansteuerungsausstoßperiode (maximale Ansteuerungsfrequenz) in zum Beispiel einer Hochgeschwindigkeitsbetriebsart in Einheiten von Druckbetriebsarten unter Verwendung eines einzelnen Kopfs verkürzt (erhöht) wird, das Problem der Wärmeeffizienz häufig nicht ignoriert werden. Zum Beispiel wird eine in 66 gezeigte Differenz zwischen einem Fall, in dem die minimale Ausstoß-Ansteuerungsperiode (maximale An- steuerungsfrequenz) 333 μs (3 kHz) beträgt, und einem Fall, in dem die minimale Ausstoß-Ansteuerungsperiode (maximale Ansteuerungsfrequenz) 167 μs (6 kHz) beträgt, erzeugt.
  • 66 zeigt eine Änderung der Temperatur des Aufzeichnungskopfs, wenn die Druckvorgänge jeweils bei Druckverhältnissen von 5% und 50% durchgeführt werden. Die Druckzeit ist entlang der Abszisse aufgetragen.
  • Die folgende Beschreibung erfolgt hauptsächlich in Bezug auf 66, welche die Merkmale dieses Beispiels am besten darstellt. Das in 66 gezeigte Diagramm zeigt die Grade des Temperaturanstiegs des Aufzeichnungskopfs in Bezug auf die Druckzeiten, wenn die Druckvorgänge jeweils bei den Druckverhältnissen von 50% und 5% in dem zwanzigsten und dem dreiundzwanzigsten Beispiel durchgeführt werden.
  • In dem zwanzigsten Beispiel wird der Druckvorgang bei dem Druckverhältnis von 50% so durchgeführt, daß die Hauptimpulsbreite T3 von 7 μs erhalten wird, und wird derjenige bei dem Druckverhältnis von 5% so durchgeführt, daß die Hauptimpulsbreite T3 von 3 μs erhalten wird. In diesen Fällen ist die Vorimpulsbreite T1 auf 3 μs festgelegt, und wird die Intervallzeit T2 variiert. Die minimale Ansteuerungsperiode der Aufzeichnung wird in diesem Ausführungsbeispiel auf 167 μs (Hochgeschwindigkeitsbetriebsart) festgelegt, und es wird ein Aufzeichnungskopf verwendet, welcher in Verwendung eine thermische Grenze von 333 μs bei der konventionellen Ansteuerungstechnik hat. Im einzelnen verursacht dann, wenn dieser Kopf bei der Ansteuerung mit 167 μs verwendet wird, dieser in der Praxis einen Überhitzungszustand. In der letzten Hälfte einer Zeile wird der Ausstoß instabil, und wenn mehrere Zeilen kontinuierlich gedruckt werden, tritt schließlich ein Zustand auf, in dem der Ausstoß unmöglich ist.
  • Was das Beispiel anbelangt, zeigt 66 darüber hinaus Daten bei den Druckverhältnissen von 50% und 5%. Die Vorimpulsbreite T1 ist auf ähnliche Art und Weise auf 3 μs festgelegt, und die Intervallzeit T2 wird variiert. Die Hauptimpulsbreite T3 wird zwischen 3 μs und 7 μs variiert. Wenn der kontinuierliche Druckvorgang in diesem Zustand durchgeführt wird, zeigt der Kopf eine Änderung der Temperatur, die in 66 gezeigt ist.
  • Die Region des Hauptimpulses T3 in der Mehrfachimpuls-PWM-Ansteuerungsbetriebsart, in der ein Ausstoß möglich ist, wird durch den Vorimpuls T1 und die Intervallzeit T2 beeinflußt. Der Einfluß der Intervallzeit T2 wird als erstes beschrieben. Im Gegensatz zu der Einzelimpuls-Ansteuerungsbetriebsart ist in der Mehrfachimpuls-Ansteuerungsbetriebsart, da die Temperatur an dem Übergang zwischen der Heizeinrichtung und der Tinte – unmittelbar bevor der Hauptimpuls ausgegeben wird – auf einem Niveau hoher Aktivierung gehalten wird, eine Zeit, nach der der Hauptimpuls T3 gestartet wird und bis das Filmsieden beginnt, verkürzt, so das infolgedessen die minimale notwendige Impulsbreite des Hauptimpulses T3 verkürzt ist, wie in 67 gezeigt ist.
  • Wie vorstehend unter Bezugnahme auf die 55 und 56 beschrieben wurde, wird bei der Mehrfachimpuls-PWM-Steuerung auf der Grundlage des Intervallzeit-Steuerungsverfahrens zugeführte Energie so festgelegt, daß sie einen vorbestimmten minimalen Wert hat, und wird die Dicke (das Blasenerzeugungsvolumen) der zu verdampfenden Tintenschicht durch die Wärmeleitungszeit nach dem Vorimpuls bis zu dem Beginn des Filmsiedens gesteuert.
  • Ferner ist es wichtig, daß sich die Dicke der Tintenschicht, die in der Lage ist, ein Filmsieden zu bewirken, während der Intervallzeit T2 ändert, und daß sich die Zeit, nach der der Hauptimpuls T3 gestartet wird und bis das Filmsieden tatsächlich beginnt, ändert, wie vorstehend beschrieben wurde.
  • Durch Nutzen dieser Charakteristiken kann dann, wenn der Hauptimpuls T3 in Entsprechung zu einer Änderung der Intervallzeit T2 PWM-gesteuert wird, überschüssige Energie, welche erzeugt wird, da ein Wert, bei dem die Blasenerzeugung und der Ausstoß unter der schlechtesten Bedingung durchgeführt werden kann, verwendet wird, obwohl sich der Punkt des Beginns des Filmsiedens ändert, stark verringert werden. Im einzelnen können Probleme beispielsweise der Wärmeakkumulation und des Überhitzens des Aufzeichnungskopfs aufgrund des Heizens der Heizeinrichtungen in einem adiabatischen Zustand der Tinte, nachdem das Filmsieden bereits begonnen hat, des Verschmorens und eines Hohlraumzusammenbruchs der Tinte aufgrund eines Anstiegs der Spitzentemperatur der Heizeinrichtung und dergleichen gelöst werden. Ferner kann, da das Problem der Wärmeakkumulation bemerkenswert verbessert werden kann, die minimale Ansteuerungsperiode des Aufzeichnungskopfs stark verlängert werden. Insbesondere kann der Druckvorgang bei einem hohen Druckverhältnis in einem Ansteuerungsfrequenzband durchgeführt werden, in welchem ein solcher Druckvorgang bislang unmöglich ist. 68 zeigt eine tatsächliche Änderung der Impulsbreite, wenn mehrere Zeilen bei einem Druckverhältnis von 50% auf ein Aufzeichnungsblatt der Größe A4 gedruckt werden.
  • Nachstehend wird der Einfluß des Vorimpulses T1 erklärt. Im Gegensatz zu der Einzelimpuls-Ansteuerungsbetriebsart ist in der Mehrfachimpuls-Ansteuerungsbetriebsart, da die Temperatur an dem Übergang zwischen der Heizeinrichtung und der Tinte, unmittelbar bevor der Hauptimpuls ausgegeben wird, auf einem Niveau hoher Aktivierung gehalten wird, die Zeit, nach der der Hauptimpuls T3 gestartet wird und bis das Filmsieden beginnt, verkürzt, so daß infolgedessen die minimale notwendige Impulsbreite des Hauptimpulses T3 verkürzt ist, wie in 69 gezeigt ist.
  • Wenn die Vorimpulsbreite T1 geändert wird, wird dieselbe Temperaturverteilung wie diejenige, die erhalten wird, wenn die Intervallzeit T2 geändert wird, wie in 56 gezeigt ist, erhalten. Zu dieser Zeit wird bei der Mehrfachimpuls-PWM-Steuerung auf der Grundlage des Verfahrens zur Steuerung der Vorimpulsbreite T1 die Tintentemperatur an dem Übergang zwischen der Heizeinrichtung und der Tinte durch Variieren zugeführte Energie innerhalb eines Blasennichterzeugungsbereichs gesteuert, um die Dicke (das Blasenerzeugungsvolumen) der zu verdampfenden Tintenschicht zu variieren, wodurch die Ausstoßmenge gesteuert wird.
  • In diesem Fall ist es wichtig, daß sich die Dicke der Tintenschicht, die in er Lage ist, ein Filmsieden zu bewirken, in Übereinstimmung mit der Vorimpulsbreite T1 ändert, und daß sich die Zeit, nachdem der Hauptimpuls T3 gestartet ist und bis das Filmsieden tatsächlich beginnt, ändert, wie vorstehend beschrieben wurde.
  • Durch Nutzen dieser Charakteristiken kann dann, wenn der Hauptimpuls T3 in Entsprechung zu einer Änderung der Vorimpulsbreite T1 PWM-gesteuert wird, überschüssige Energie, welche erzeugt wird, da ein Wert, bei dem die Blasenerzeugung und der Ausstoß unter der schlechtesten Bedingung durchgeführt werden kann, verwendet wird, obwohl sich der Punkt des Beginns des Filmsiedens ändert, stark verringert werden. Im einzelnen können Probleme beispielsweise der Wärmeakkumulation und des Überhitzens des Aufzeichnungskopfs aufgrund des Heizens der Heizeinrichtungen in einem adiabatischen Zustand der Tinte, nachdem das Filmsieden bereits begonnen hat, des Verschmorens und eines Hohlraumzusammenbruchs der Tinte aufgrund eines Anstiegs der Spitzentemperatur der Heizeinrichtung und dergleichen gelöst werden. Ferner kann, da das Problem der Wärmeakkumulation bemerkenswert verbessert werden kann, die minimale Ansteuerungsperiode des Aufzeichnungskopfs stark verlängert werden. Insbesondere kann der Druckvorgang bei einem hohen Druckverhältnis in einem Ansteuerungsfrequenzband durchgeführt werden, in welchem ein solcher Druckvorgang bislang unmöglich ist. 70 zeigt eine tatsächliche Änderung der Impulsbreite, wenn mehrere Zeilen bei einem Druckverhältnis von 50% auf ein Aufzeichnungsblatt der Größe A4 gedruckt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, wird bei dem Verfahren dieses Beispiels die Hauptimpulsbreite T3 so gesteuert, daß sie minimiert wird, in Übereinstimmung mit Änderungen der Vorimpulsbreite T1 und der Intervallzeit T2, durch Nutzen einer Änderung des Punkts des Beginns des Filmsiedens des Hauptimpulses T3 in der Mehrfachimpuls-Ansteuerungsbetriebsart. Da die Hauptimpulsbreite T3 verkürzt ist, kann der Ausstoß mittels Energie von etwa 70% derjenigen bei dem konventionellen Verfahren durchgeführt werden, wenn die maximale Ausstoßmenge erhalten wird.
  • Bei einem tatsächlichen Ausstoßmengen-Steuerungsverfahren ist ein in 57 als "PWM-Steuerungsregion" beschriebener Temperaturbereich ein Temperaturbereich, in welchem die Ausstoßmenge stabilisiert werden kann. In diesem Beispiel entspricht dieser Temperaturbereich einem Bereich zwischen 15°C und 35°C der Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit. 57 zeigt die Beziehung zwischen der Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit und der Ausstoßmenge, wenn die Intervallzeit in 10 Schritten geändert wird. Auch dann, wenn sich die Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit ändert, kann die Ausstoßmenge innerhalb einer Breite ΔV in bezug auf eine Sollausstoßmenge Vd0 durch Ändern der Intervallzeit bei jeder Temperaturschrittbreite ΔT in Übereinstimmung mit der Tintentemperatur gesteuert werden.
  • (Temperaturvorhersagesteuerung)
  • Nachstehend werden Betriebsabläufe bei der Ausführung einer Aufzeichnung unter Verwendung der Aufzeichnungsvorrichtung mit der vorstehenden Anordnung unter Bezugnahme auf die in den 71 und 72 gezeigten Ablaufdiagramme beschrieben.
  • Da die Schritte S700 bis S780 dieselben sind wie diejenigen in 58, wird eine detaillierte Beschreibung derselben weggelassen.
  • Die Vorimpulsbreite T1 oder die Intervallzeit T2 wird unter Bezugnahme auf die 61A und 61B zum Zwecke des Steuerns der Ausstoßmenge unter Verwendung des PWM-Verfahrens bestimmt (S890). Die Hauptimpulsbreite T3 wird unter Bezugnahme auf 73 oder 74 in Übereinstimmung mit der Vorimpulsbreite T1 oder der Intervallzeit T2, die in Schritt S890 bestimmt wurde, ermittelt (S900).
  • Danach wird, da die Schritte S910 bis S960 dieselben sind wie die Schritte S800 bis S850 in 59, eine detaillierte Beschreibung derselben weggelassen.
  • In Schritt S960 wird eine Differenz (γ) zwischen einer Drucksolltemperatur (α) und einer Kopfchiptemperatur (β) erneut berechnet. Der Vorimpulswert (die Vorimpulsbreite T1 oder die Intervallzeit T2) zum Drucken des zweiten Bereichs wird auf der Grundlage der Differenz (γ) unter Bezugnahme auf die 61A und 61B erhalten, und der Vorimpulswert des zweiten Bereichs wird in einem Speicher festgelegt (S970). In Schritt 5970 wird die Hauptimpulsbreite T3 auf der Grundlage der Vorimpulsbreite T1 oder der Intervallzeit T2, die in Schritt 5970 bestimmt wurde, unter Bezugnahme auf 73 oder 74 ermittelt (Schritt S980) .
  • Danach wird das Leistungsverhältnis in dem entsprechenden Bereich auf der Grundlage der Anzahl von Punkten und dem Vorimpulswert des unmittelbar vorangehenden Bereichs berechnet, wodurch die Kopfchiptemperatur (β) am Ende des Druckens des entsprechenden Bereichs vorhergesagt wird. Dann wird der Vorimpulswert des nächsten Bereichs auf der Grundlage der Differenz (γ) zwischen der Drucksolltemperatur (α) und der Kopfchiptemperatur (β) festgelegt (S930 bis S980). Danach schreitet, wenn die Vorimpulswerte für alle 10 Bereiche in einer Zeile festgelegt sind, der Ablauf von Schritt S930 zu Schritt S990 fort, und werden die Nebenheizeinrichtungen vor dem Drucken geheizt. Danach wird der Druckvorgang einer Zeile in Übereinstimmung mit den festgelegten Vorimpulswerten durchgeführt. Am Ende des Druckvorgangs einer Zeile in Schritt 5990 kehrt der Ablauf zu Schritt S720 zurück, um die Temperatur eines Referenzthermistors zu lesen, und werden die vorstehend erwähnten Steuerungsvorgänge sequentiell wiederholt.
  • Mit der vorstehenden Steuerung kann, da die tatsächliche Ausstoßmenge unabhängig von der Tintentemperatur stabil gesteuert werden kann, ein aufgezeichnetes Bild hoher Qualität mit einer gleichförmigen Dichte erhalten werden.
  • (Vierundzwanzigstes nicht in den Schutzbereich der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • Nachstehend wird das vierundzwanzigste Beispiel beschrieben. Dieses Beispiel schenkt der Tatsache Beachtung, daß die mini male Hauptimpulsbreite T3 in der Einzelimpuls-Ansteuerungsbetriebsart, bei der ein Ausstoß möglich ist, in dem Aufzeichnungskopf eine Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur und der Aufzeichnungskopftemperatur aufweist. 75 zeigt die Beziehung zwischen der Temperatur des Aufzeichnungskopfs und der Hauptimpulsbreite, die stabil eine Blasenerzeugung in dem ersten Ausstoß in Antwort auf nur einen einzelnen Impuls als dem Hauptimpuls bewirken kann. Wie aus 75 ersichtlich ist, wird dann, wenn die Temperatur verringert wird, die erforderliche Impulsbreite erhöht. In einem Bereich unterhalb der Region, in der ein Ausstoß möglich ist, wird der Ausstoß instabil, und wird die Ausstoßmenge extrem verringert, welches in einem spritzerartig gedruckten Zustand resultiert. Wenn die Temperatur weiter verringert wird, kann überhaupt kein Ausstoß durchgeführt werden. Dieser Wert ändert sich empfindlich in Abhängigkeit von Schwankungen von Köpfen, der Verschmutzung von Heizeinrichtungen und dergleichen.
  • Daher wird in der Einzelimpuls-Ansteuerungsbetriebsart dieses Beispiels der Impulswert durch direktes Messen oder Vorhersagen der Temperatur des Aufzeichnungskopfs gesteuert, wodurch verhindert wird, daß die Temperatur des Aufzeichnungskopfs übermäßig erhöht wird.
  • Die Steuerung der erforderlichen Impulsbreite auf der Grundlage eines Anstiegs der Temperatur des Aufzeichnungskopfs selbst soll nicht die Ausstoßmenge in Echtzeit modulieren, sondern Wärme, die sich über eine makroskopische Zeit hinweg, d. h. durch den Anstieg der Temperatur des Aufzeichnungskopfs selbst, ändert, unterdrücken. Aus diesem Grund unterscheidet sich diese Steuerung in ihrem Konzept von der Steuerung zum Ändern der Impulsbreite des Aufzeichnungskopfs in Übereinstimmung mit der Temperatur des Aufzeichnungskopfs, um eine gleichförmige Dichte durch Dichtemodulation in Echtzeit in beispielsweise einem Thermotransferdrucker, einem Thermodrukker und dergleichen zu erhalten.
  • Ferner kann die Steuerung der Hauptimpulsbreite für den makroskopischen Anstieg der Temperatur des Aufzeichnungskopfs auch auf die Mehrfachimpuls-PWM-Steuerung angewandt werden.
  • Wenn dieses Konzept verallgemeinert wird, wird die Steuerung der Hauptimpulses nicht nur bei einer makroskopischen Temperatur, d. h. der Temperatur der Heizeinrichtungsplatine des Aufzeichnungskopfs, sondern auch bei einer Temperatur, die dem Grad der Aktivierung an dem Übergang zwischen der Heizeinrichtung und der Tinte, an dem Filmsieden auftritt, zugeordnet ist, durchgeführt, wie vorstehend beschrieben wurde. Da die Umgebungstemperatur und die erhöhte Temperatur des Aufzeichnungskopfs selbst eine große Differenz zu einer Blasenerzeugungstemperatur haben, ändert sich die zur Blasenerzeugung erforderliche Impulsbreite aufgrund der Umgebungstemperatur oder der erhöhten Temperatur des Aufzeichnungskopfs, obwohl die Änderung nicht so groß ist. Bei der Vorrichtung zum Durchführen der Mehrfachimpuls-PWM-Steuerung, wie in dem dreiundzwanzigsten Beispiel beschrieben, ändert sich die Temperatur an dem Übergang zwischen der Tinte und der Heizeinrichtung in Übereinstimmung mit der Vorimpulsbreite T1, und wird der Grad der Aktivierung sehr stark erhöht, so daß folglich die minimale Impulsbreite, die zur Blasenerzeugung notwendig ist, beträchtlich verringert wird.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, wird in dem vierundzwanzigsten Beispiel bei der Ermittlung des Hauptimpulswerts T3 in Übereinstimmung mit der Temperatur des Aufzeichnungskopfs Energie durch beispielsweise Multiplizieren mit einem Korrekturkoeffizienten Energie weiter so weit als möglich verringert.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, wird dann, wenn die Vorimpulsbreite T1 geändert wird oder die Intervallzeit T2 geändert wird, die in 56 gezeigte Temperaturverteilung auf ähnliche Art und Weise erhalten. Zu dieser Zeit wird bei der Mehrfachimpuls-PWM-Steuerung auf der Grundlage des Vorimpuls T1-Steuerungsverfahrens die Tintentemperatur an dem Übergang zwischen der Heizeinrichtung und der Tinte innerhalb eines Blasennichterzeugungsbereichs durch Variieren zugeführter Energie gesteuert, um die Dicke (das Blasenerzeugungsvolumen) der zu verdampfenden Tintenschicht zu variieren, wodurch die Ausstoßmenge gesteuert wird. Bei der Mehrfachimpuls-PWM-Steuerung auf der Grundlage des Intervallzeit T2-Steuerungsverfahrens wird zugeführte Energie so festgelegt, daß sie einen vorbestimmten Wert hat, und wird die Dicke der zu verdampfenden Tintenschicht durch die Wärmeleitungszeit nach dem Vorimpuls T1 bis zum Beginn des Filmsiedens gesteuert.
  • In diesem Fall ist es wichtig, daß sich die Dicke der Tintenschicht, die in der Lage ist, das Filmsieden zu bewirken, in Übereinstimmung mit der Vorimpulsbreite T1 und der Intervallzeit T2 ändert, und sich die Zeit, nachdem der Hauptimpuls T3 gestartet ist und bis das Filmsieden tatsächlich beginnt, ändert, wie vorstehend beschrieben wurde, und sich darüber hinaus in Übereinstimmung mit der Tintentanktemperatur (gleich der Umgebungstemperatur) und der Temperatur des Aufzeichnungskopfs ändert.
  • Durch Nutzen dieser Charakteristiken kann dann, wenn der Hauptimpuls T3 in Entsprechung zu Änderungen der Vorimpulsbreite T1 und der Intervallzeit T2, welche in Übereinstimmung mit einem Anstieg der Temperatur mit einem Korrekturkoeffizienten multipliziert werden, PWM-gesteuert wird, überschüssige Energie, welche zugeführt wird, wenn sich der Punkt des Beginns des Filmsiedens in Übereinstimmung mit der Aufzeichnungskopftemperatur ändert, weiter verringert werden. Im einzelnen können Probleme beispielsweise der Wärmeakkumulation und des Überhitzens des Aufzeichnungskopfs aufgrund des Heizens der Heizeinrichtungen in einem adiabatischen Zustand der Tinte, nachdem das Filmsieden bereits begonnen hat, des Verschmorens und eines Hohlraumzusammenbruchs der Tinte aufgrund eines Anstiegs der Spitzentemperatur der Heizeinrichtung und dergleichen gelöst werden. Ferner kann, da das Problem der Wärmeakkumulation bemerkenswert verbessert werden kann, die minimale Ansteuerungsperiode des Aufzeichnungskopfs stark verlängert werden. Insbesondere kann der Druckvorgang bei einem hohen Druckverhältnis in einem Ansteuerungsfrequenzband durchgeführt werden, in welchem ein solcher Druckvorgang bislang unmöglich ist.
  • Die 76 und 77 zeigen tatsächliche Änderungen der Hauptimpulsbreite T3, wenn die Mehrfachimpuls-PWM-Steuerung auf der Grundlage der Intervallzeit T2 oder des Vorimpuls T1-Steuerungsverfahrens durchgeführt wird, wenn mehrere Zeilen bei einem Druckverhältnis von 50% auf ein Aufzeichnungsblatt der Größe A4 gedruckt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, wird gemäß diesem Beispiel die Hauptimpulsbreite T3 so gesteuert, daß sie in Übereinstimmung mit einer Änderung der Intervallzeit T2 oder der Vorimpulsbreite T1 und der Temperatur des Aufzeichnungskopfs oder der Umgebungstemperatur (= Tintentanktemperatur) durch Nutzen einer Änderung des Punkts des Beginns des Filmsiedens des Hauptimpulses T3 in der Mehrfachimpuls-Ansteuerungsbetriebsart minimiert wird. Wenn die Hauptimpulsbreite in Übereinstimmung mit der Umgebungstemperatur (= Tintentemperatur) geändert wird, ist die Tintentemperatur immer niedriger als die Temperatur des Aufzeichnungskopfs. Aus diesem Grund braucht dann, wenn sich die Temperatur des Aufzeichnungskopfs von der Tintentemperatur in der gemeinsamen Tintenkammer oder Düsen in dem Aufzeichnungskopf unterscheidet, nur mit einem anderen Koeffizienten multipliziert werden.
  • (Fünfundzwanzigstes nicht in den Schutzbereich der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
  • 53B ist eine Ansicht zum Erklären geteilter Impulse gemäß dem fünfundzwanzigsten Beispiel.
  • In 53B repräsentiert VOP eine Betriebsspannung, repräsentieren T11 und T13 die Impulsbreiten von Impulsen, die keine Blasenerzeugung bewirken (und die nachstehend als Vorimpulse bezeichnet werden), aus einer Vielzahl von geteilten Wärmeimpulsen, repräsentieren T12 und T14 Intervallzeiten, und repräsentiert T15 die Impulsbreite eines Impulses, der eine Blasenerzeugung bewirkt (und der nachstehend als ein Hauptimpuls bezeichnet wird). Diese Impulse haben dieselben Funktionen wie in dem zwanzigsten Beispiel beschrieben.
  • In diesem Beispiel wird die Anzahl von Vorimpulsen erhöht, wie in 53B gezeigt ist, um die der Tinte zuzuführende Energiemenge zu erhöhen, und ist die PWM-Steuerung des Hauptimpulses hinzugefügt. Auf diese Art und Weise kann ein größerer Steuerungsbereich erhalten werden. Ferner wird in diesem Beispiel nachstehend nicht nur die Stabilisierung der Ausstoßmenge, sondern auch ein Ausstoßmengen-Modulationsverfahren in Übereinstimmung mit einem Halbtonsignal erklärt. In diesem Beispiel kann ein Druckvorgang selbst in einer Region durchgeführt werden, in der aufgrund einer Zunahme zugeführter Energie, einer Erhöhung der Ansteuerungsfrequenz und einem Anstieg des Druckverhältnisses eine Überhitzung auftritt, wenn die Hauptimpulsbreite T5 nicht moduliert wird.
  • In diesem Beispiel werden die Vorimpulsbreiten T11 und T13 und die Intervallzeiten T12 und T14 zwischen den Vorimpulsen T11 und T13 und zwischen dem Vorimpuls T13 und dem Hauptimpuls T15 variiert, um den maximalen Ausstoßmengensteuerungsbereich zu erhalten. In Übereinstimmung mit diesem Verfahren kann der vorstehend erwähnte steuerbare Bereich stark erweitert werden, ohne ein Überhitzen des Aufzeichnungskopfs zu verursachen.
  • Wenn die Ausstoßmenge durch die Struktur des in 8 gezeigten Aufzeichnungskopfs wie in dem ersten Beispiel gesteuert wird, wird dann, wenn die Betriebsspannung VOP = 22,0 (V) festgelegt ist und – in Kombination – die Hauptimpulsbreite T15 zwischen 1,000 und 4,000 [μs] geändert wird, die Vorimpulsbreiten T11 und T13 zwischen 0 und 3,000 [μs] geändert werden, und die Intervallzeiten T12 und T14 zwischen 0 und 10 [μs] werden, um eine lineare Änderung der Ausstoßmenge zu erhalten, die in 78 gezeigte Kennlinie der Ausstoßmenge Vd [pl/Tropfen] erhalten.
  • 78 ist ein Diagramm, das die Vorimpulsbreitennabhängigkeit der Ausstoßmenge in diesem Beispiel zeigt. In 78 gibt V0 die Ausstoßmenge an, wenn T11 bis T14 = 0[μs] und T15 = 4 [μs]. Dieser Wert wird durch die in 8 gezeigte Kopfstruktur bestimmt. In diesem Beispiel ist V0 = 30,0 [pl/Tropfen], wenn die Umgebungstemperatur TR = 23°C. Wie durch die Kurve in 78 angegeben, wird die Ausstoßmenge Vd zu einer gegebenen Region hin linear erhöht und zeigt für eine Weile gesättigte Charakteristiken. Danach folgt die Ausstoßmenge einer langsam abfallenden Kurve. In 78 ist eine praktische maximale Ausstoßmenge 90[pl/Tropfen] in der Umgebung von 23°C.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, wird gemäß diesem Beispiel dann, wenn die Ausstoßmenge durch Variieren der Vorimpulsbreiten und der Dauern der Intervallzeiten in dem Mehrfachimpuls-Ansteuerungsverfahren gesteuert wird, die Hauptimpulsbreite variiert, d. h. so festgelegt, daß sie in Übereinstimmung mit einer Änderung des Punkts des Beginns des Filmsiedens in bezug auf den Hauptimpuls bei Ändern der Vorimpulsbreiten und der Intervallzeiten ein erforderlicher minimaler Wert ist, wodurch das Heizen von Heizeinrichtungen in einem adiabatischen Zustand der Tinte begrenzt wird, nachdem das Filmsieden begonnen hat, und eine Wärmeakkumulation des Aufzeichnungskopfs, eine Zunahme der Spitzentemperatur der Heizeinrichtung, ein Verschmoren und ein Hohlraumzusammenbruch der Tinte und dergleichen so weit als möglich vermieden werden. Somit kann die Aufzeichnungsfrequenz aufgrund des Wärmeakkumulationsverhinderungseffekts des Aufzeichnungskopfs stark erhöht werden.
  • In Übereinstimmung mit diesem Beispiel kann der Ausstoßmengen-Steuerungsbereich stark erweitert werden, ohne ein Überhitzen des Aufzeichnungskopfs zu verursachen oder einen Ausstoßfehler wie beispielsweise eine unregelmäßige Blasenerzeugung, die im Stand der Technik an dem Grenzpunkt leicht auftritt, und Schäden an den Heizeinrichtungen zu verursachen, und ohne eine Erhöhung der Kapazität der Leistungsversorgung und ein Problem einer Überlastung bei Batteriebetrieb zu verursachen. Darüber hinaus kann die Ausstoßmenge stabil gesteuert werden, ohne die Wartezeit selbst bei niedriger Temperatur in Abhängigkeit von einem Verfahren zu erzeugen.
  • Ferner kann dann, wenn sowohl der Vorimpuls als auch die Intervallzeit unabhängig gesteuert werden, der variable Bereich der Ausstoßmenge stark erweitert werden kann. Wenn die Tintentemperatur auch unter Verwendung der Nebenheizeinrichtungen gesteuert wird, kann der steuerbare Bereich ebenfalls erweitert werden.
  • Der Ausstoß wird in Übereinstimmung mit der Tintentemperatur in der Ausstoßeinheit in der Aufzeichnungsbetriebsart, welche vor der Aufzeichnung angenommen wird, stabilisiert, wodurch ein Bild hoher Dichte mit einer gleichförmigen Dichte erhalten wird. Da die Tintentemperatur ohne Bereitstellen eines Temperatursensors an dem Aufzeichnungskopf angenommen wird, können der Hauptaufbau der Aufzeichnungsvorrichtung und der Aufzeichnungskopf vereinfacht werden.
  • Wenn das Verfahren des Steuerns des Hauptimpulses, das den Aufzeichnungskopf nicht veranlaßt, Wärme zu akkumulieren, verwendet wird, kann die Anzahl von Impulsen pro Ausstoß, welche keinen Ausstoß bewirkt, in der Praxis erhöht werden. Daher kann der Ausstoßmengen-Modulationsbereich auf einen Bereich erweitert werden, welcher im Stand der Technik nicht verwendet werden kann, und wird ein Halbtonausdruck ohne Merfachabtastvorgänge oder mittels eine sehr kleinen Anzahl von Abtastvorgängen ermöglicht.
  • Da die Wärmeakkumulation klein ist, können die minimale Ansteuerungsperiode und eine Druckkontinuität in durchgehend schwarzer Farbe im Vergleich zum Stand der Technik bemerkenswert verbessert werden.
  • Die Hauptimpulssteuerung in jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele kann in nur der Hochgeschwindigkeitsbetriebsart durchgeführt werden, wenn Aufzeichnungsbetriebsarten die Betriebsart mit normaler Geschwindigkeit und die Hochgeschwindigkeitsbetriebsart, gezeigt in 66, beinhalten.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, wird dann, wenn die Ausstoßmenge durch Variieren der Vorimpulsbreiten und der Dauern der Intervallzeiten in dem Mehrfachimpuls-Ansteuerungsver fahren gesteuert wird, die Hauptimpulsbreite variiert, d. h. in Übereinstimmung mit einer Änderung des Punkts des Beginns des Filmsiedens in bezug auf den Hauptimpuls bei Ändern der Vorimpulsbreiten und der Intervallzeiten auf einen erforderlichen minimalen Wert festgelegt, wodurch das Heizen von Heizeinrichtungen in einem adiabatischen Zustand der Tinte nach dem Beginn des Filmsiedens begrenzt wird, und die Wärmeakkumulation des Aufzeichnungskopfs, eine Zunahme der Spitzentemperatur der Heizeinrichtung, ein Verschmoren und ein Hohlraumzusammenbruch der Tinte und dergleichen so weit als möglich verhindert werden. Somit kann die Aufzeichnungsfrequenz aufgrund des Wärmeakkumulations-Verhinderungseffekts des Aufzeichnungskopfs stark erhöht werden.
  • Die vorliegende Erfindung führt zu herausragenden Wirkungen insbesondere bei einem Aufzeichnungskopf und einer Aufzeichnungseinrichtung des Tintenstrahlsystems, das thermische Energie verwendet, unter den Tintenstrahl-Aufzeichnungssystemen.
  • Was ihren repräsentativen Aufbau und ihr Prinzip anbelangt, wird zum Beispiel ein solche (r/s) bevorzugt, der bzw. das unter Verwendung des in beispielsweise den US-Patenten Nr. 4,723,129 und 4,740,796 offenbarten Grundprinzips in die Praxis umgesetzt wird. Das vorstehende System ist auf den sogenannten bedarfsweisen Typ oder den kontinuierlichen Typ anwendbar. Insbesondere der Fall des bedarfsweisen Typs ist wirkungsvoll, weil durch Anlegen zumindest eines Ansteuerungssignals, welches eine das Kernsieden überschreitende schnelle Temperaturanhebung entsprechend den Aufzeichnungsinformationen auf elektrothermischen Umwandlungselementen ergibt, die in einem dem Blatt oder Flüssigkeit (Tinte) haltenden Flüssigkeitskanälen entsprechenden Bereich angeordnet sind, eine Wärmeenergie durch die elektrothermischen Umwandlungselemente erzeugt wird, um Filmsieden auf der wärmewirksamen Oberfläche des Aufzeichnungskopfs zu bewirken, so daß demzufolge die Blasen innerhalb der Flüssigkeit (Tinte) in Entsprechung zu den Ansteuerungssignalen eins zu eins ausgebildet werden können. Durch Ausstoßen der Flüssigkeit (Tinte) über einen Ausstoßport durch Wachsen- und Schrumpfenlassen der Blase wird zumindest ein Tröpfchen erzeugt. Durch impulsförmiges Ausgestalten der Ansteuerungssignale können das Wachsen und Schrumpfen der Blase sofort und adäquat bewirkt werden, um ein stärker zu bevorzugendes Ausstoßen der Flüssigkeit (Tinte) zu erreichen, welches in Übereinstimmung mit Charakteristiken besonders herausragend ist. Als die Ansteuerungssignale solcher Impulsformen sind die Signale wie in den US-Patenten Nr. 4,463,359 und 4,345,262 geeignet. Ferner kann eine herausragende Aufzeichnung unter Verwendung der in dem US-Patent Nr. 4,313,124 der Erfindung betreffend die Temperaturanhebungsrate der vorstehend erwähnten wärmewirksamen Oberfläche durchgeführt werden.
  • Als ein Aufbau des Aufzeichnungskopfs ist zusätzlich zu dem kombinierten Aufbau aus einer Ausstoßöffnung, einem Flüssigkeitskanal und einem elektrothermischen Umwandlungselement (linearer Flüssigkeitskanal oder rechtwinkliger Flüssigkeitskanal), wie in den vorstehenden Spezifikationen offenbart, der Aufbau unter Verwendung der US-Patente Nr. 4,558,333 und 4,459,600, die den Aufbau offenbaren, bei dem der wärmewirksame Abschnitt in der gekrümmten Region angeordnet ist, ebenfalls in der Erfindung eingeschlossen. Die vorliegende Erfindung kann darüber hinaus wirkungsvoll wie in der Druckschrift JP-A-59-123670, welche den Aufbau offenbart, der einen einer Vielzahl von elektrothermischen Umwandlungselementen gemeinsamen Schlitz als einen Ausstoßabschnitt des elektrothermischen Umwandlungselements verwendet, oder wie in der Druckschrift JP-A-59-138461, welche den Aufbau mit der Öffnung zum Absorbieren einer Druckwelle einer Wärmeenergie entsprechend dem Ausstoßabschnitt offenbart, beschrieben aufgebaut werden.

Claims (20)

  1. Temperaturberechnungsverfahren zum Bestimmen der Temperatur eines Objekts, welche Temperatur sich mit dem Objekt zugeführter Energie ändert, umfassend die Schritte: Zuführen von Energie zu dem Objekt(1); Erhalten, aus der dem Objekt (1) zugeführten Energie, in jeder von einer Vielzahl von Zeiteinheiten, eine Vielzahl von diskreten Werten, die eine Änderung in der Temperatur des Objekts in einer vorbestimmten Zeiteinheit repräsentieren; Speichern der erhaltenen diskreten Werte; und Berechnen der Änderung in der Temperatur des Objekts bei Verstreichen der Vielzahl von Zeiteinheiten durch Akkumulieren der gespeicherten diskreten Werte in der vorbestimmten Zeiteinheit.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt zum Erhalten den diskreten Wert unter Verwendung einer Berechnungstabelle erhält, die durch im Voraus Berechnen der Änderung in der Temperatur des Objekts bei Verstreichen von Einheitszeit innerhalb eines Bereichs möglicher zugeführter Energie berechnet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die in dem Schritt zum Erhalten verwendete Berechnungstabelle eine zweidimensionale Matrix von zugeführter Energie in Einheitszeit und eine verstrichene Zeit umfaßt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem das Objekt einen Aufzeichnungskopf umfaßt, dessen Temperatur sich in Übereinstimmung mit der zugeführten Energie ändert.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend den Schritt des Steuerns des Aufzeichnungskopfs basierend auf der in dem Akkumulierungsschritt berechneten Änderung in der Temperatur.
  6. Vorrichtung zum Ermitteln der Temperatur eines Aufzeichnungskopfs (8a, 8b) mit einer Ausstoßeinheit, die dazu eingerichtet ist, Wärme zu benutzen, um einen Tintenausstoß zu bewirken, um eine Aufzeichnung durchzuführen, umfassend: eine Zufuhreinrichtung (2) zum Zuführen von Energie zu dem Aufzeichnungskopf, um einen Tintenausstoß zu bewirken; eine Erhalteeinrichtung (60) zum Erhalten, aus der dem Aufzeichnungskopf (8a, 8b) in jeder von einer Vielzahl von Zeiteinheiten zugeführten Energie, einer Vielzahl von diskreten Werten, die eine Änderung in der Temperatur des Aufzeichnungskopfs in einer vorbestimmten Zeiteinheit repräsentieren; eine Speichereinrichtung zum Speichern der erhaltenen diskreten Werte; und eine Akkumulationseinrichtung (60) zum Berechnen der Änderung in der Temperatur des Aufzeichnungskopfs bei Verstreichen der Vielzahl von Zeiteinheiten durch Akkumulieren der gespeicherten diskreten Werte in der vorbestimmten Zeiteinheit.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Erhalteeinrichtung (60) so angeordnet ist, daß sie die diskreten Werte unter Verwendung einer thermischen Zeitkonstanten des Aufzeichnungskopfs und dem Aufzeichnungskopf in einer Referenzperiode zugeführter Energie erhält, ferner umfassend: eine Temperaturmeßeinrichtung (76) zum Messen einer Temperatur der Umgebung des Aufzeichnungskopfs; eine Berechnungseinrichtung (60) zum Berechnen der Änderung in der Temperatur des Aufzeichnungskopfs basierend auf den durch die Akkumulierungseinrichtung akkumulierten diskreten Werten; eine Temperaturannahmeeinrichtung (60) zum Annehmen der Temperatur des Aufzeichnungskopfs basierend auf der Änderung in der durch die Berechnungseinrichtung berechneten Temperatur und der durch die Temperaturneßeinrichtung gemessenen umgebenden Temperatur; und eine Ausstoßmengen-Steuereinrichtung (60) zum Steuern einer Tintenausstoßmenge der Ausstoßeinheit basierend auf der von der Temperaturannahmeeinheit angenommenen Temperatur.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Ausstoßmengen-Steuereinrichtung (60) dazu angeordnet ist, ein dem Aufzeichnungskopf zuzuführendes Ansteuersignals basierend auf der angenommenen Temperatur zu ändern.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der das Ansteuersignal einen Vorheizimpuls und einen Hauptheizimpuls hat, und die Ausstoßmengen-Steuereinrichtung (60) so angeordnet ist, daß sie eine Impulsbreites des Vorheizimpulses basierend auf der angenommenen Temperatur ändert.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 6, umfassend: einen Aufzeichnungskopf, der durch Kombinieren einer Vielzahl von Elementen mit unterschiedlichen Wärmeleitungszeiten gebildet wird, wobei die Erhalteeinrichtung (64) umfaßt: eine Temperaturberechnungseinrichtung (60) zum Berechnen der Änderung in der Temperatur des Aufzeichnungskopfs in Entsprechung mit modellierten thermischen Zeitkonstanten basierend auf dem Aufzeichnungskopf pro Einheitszeit zuzuführender Energie.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Anzahl von Zeitkonstanten kleiner ist als die Anzahl von Elementen mit unterschiedlichen Wärmeleitungszeiten.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der die Temperaturberechnungseinrichtung (60) dazu angeordnet ist, Berechnungen durchzuführen, während sie benötigte Berechnungsintervalle und benötigte Datenhaltezeiten in Einheiten in Übereinstimmung mit den modellierten thermischen Zeitkonstanten gruppiert.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Temperaturberechnungseinrichtung (60) dazu angeordnet ist, eine Vielzahl von Wärmequellen einzustellen, Temperaturanstiegsbreiten in Einheiten der modellierten thermischen Zeitkonstanten für jede der Vielzahl von Wärmequellen zu berechnen, und die Temperaturanstiegsbreiten zu addieren, um eine Aufzeichnungskopftemperatur zu berechnen.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 10, 11 oder 12, ferner umfassend: eine Umgebungstemperatur-Meßeinrichtung (76) zum Messen einer Temperatur der Umgebung des Aufzeichnungskopfs; und eine Steuereinrichtung (60) zum Steuern des Aufzeichnungskopfs basierend auf der von der Umgebungstemperatur-Meßeinrichtung gemessenen Umgebungstemperatur und der von der Temperaturberechnungseinrichtung berechneten Änderung der Temperatur.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Erhalteeinrichtung eine Temperaturberechnungseinrichtung umfaßt, die dazu angeordnet ist, die diskreten Werte unter Verwendung einer Änderung in der Temperatur des Aufzeichnungskopfs bei Verstreichen einer Zeiteinheit basierend auf einer thermischen Zeitkonstanten des Aufzeichnungskopfs und dem Aufzeichnungskopf in einer Referenzperiode zugeführter Energie zu berechnen, und bei der die Vorrichtung ferner umfaßt: eine Temperaturmeßeinrichtung (76), die eine umgebende Temperatur mißt; eine Annahmeeinrichtung (60) zum Annehmen der Temperatur des Aufzeichnungskopfs basierend auf der durch durch die Temperaturberechnungseinrichtung berechneten Änderung in der Temperatur und der durch die Temperaturmeßeinrichtung gemessenen umgebenden Temperatur; und eine Ausstoßstabilisierungs-Steuereinrichtung (60) zum Stabilisieren der Ausstoßeigenschaften des Aufzeichnungskopfs in Übereinstimmung mit mit der durch die Annahmeeinrichtung angenommenen Temperatur des Aufzeichnungskopfs.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der die Ausstoßstabilisierungs-Steuereinrichtung (60) dazu angeordnet ist, eine Wiederherstellungsverarbeitung des Aufzeichnungskopfs unter einer Bedingung in Übereinstimmung mit der angenommenen Temperatur durchzuführen.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der die Ausstoßstabilisierungs-Steuereinrichtung (60) dazu angeordnet ist, einen Vorausstoß von Tinte aus dem Aufzeichnungskopf unter einer Bedingung in Übereinstimmung mit der angenommenen Temperatur zu bewirken.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der die Ausstoßstabilisierungs-Steuereinrichtung (60) dazu angeordnet ist, eine Saugwiederherstellung für den Aufzeichnungskopf unter einer Bedingung in Übereinstimmung mit der angenommenen Temperatur durchzuführen.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der die Ausstoßstabilisierungs-Steuereinrichtung (60) dazu angeordnet ist, eine Temperatursteuerung des Aufzeichnungskopfs unter einer Bedingung in Übereinstimmung mit der angenommenen Temperatur durchzuführen.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei der der Aufzeichnungskopf (8a, 8b) dazu angeordnet ist, Tinte durch Bewirken einer Zustandsänderung in der Tinte unter Verwendung von Wärmeenergie auszustoßen.
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