利用热能的喷墨记录方法和设备技术

一种记录方法，其中墨汁通过记录头的热能发生元件响应施加其上的驱动信号产生的热能而喷射，该方法包括按照记录头的温度改变驱动信号的波形的步骤；和当记录头的温度超过一预定水平时选择一个驱动信号的固定波形。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用热能的喷墨记录方法、设备及其记录头。在常规的喷墨记录设备中，需采用各种控制方法来稳定墨汁喷射方向(记录点的准确度)和喷射量(Vd(Pl/dot))以便减小记录图象和类似物上的图象密度变化或非均匀性。这些控制方式包括控制墨汁温度(温度控制)和控制与墨汁喷射量有关的墨汁粘度。在这种借助热能在墨汁中形成气泡并通过气泡膨胀喷射墨汁的记录设备中，对气泡生成条件等因素进行控制，可稳定喷射量。就用于墨汁温度控制的特定结构而言，它可以包括一个用于加热含有墨汁的记录头的加热器(专用于这一目的或通常用于这一目的的喷射加热器)和一个用于检测与该记录头有关的温度的温度传感器。由温度传感器检测到的温度将反馈到加热器。作为比较方案，也可以不进行这一温度反馈，而只是简单地用加热器加热记录头。加热器和温度传感器可以安装在构成记录头的某一元件上，也可以安装在记录头的外部。用于控制喷射量或类似参数的另一种方法或可与上述方法结合使用的方法是，将用于产生热能的单个脉冲的脉冲宽度(热脉冲)供给用于在上述类型的喷射中产生热能的电热转换器(喷射加热器)上，从而控制产热量，进而稳定喷射量。各种控制方式可分为下面四类(1)在全部时间(外部/附近)中以温度反馈方式进行记录头温度控制，(2)在需要时(外部/附近)以温度反馈方式进行记录头温度控制，(3)以温度反馈方式进行高温记录头控制(高于环境温度)，(4)单个热脉冲的脉冲宽度调制。对于第一类，由于始终对记录头的温度进行着控制，因而会由于加热而加速墨汁中水份的蒸发。因此，在记录头喷射出口处墨汁的增多或固化可能会导致喷射方向的偏离甚至会导致喷射失败。而且，由于墨汁中的染料成份相对较高，可能会导致密度变化或非均匀性。这将会极大地降低图象质量。由于加热器连续加热而产生的另一个影响是，记录头结构的改变和构成记录头的材料的变劣将导致记录头的可靠性和使用寿命降低。一般说来，这种控制容易受到环境温度变化以及由于打印操作所导致的自身温度升高的影响。更准确地说，这一喷射量的变化将导致密度变化或非均匀性。在第二类系统中，是在需要时才进行温度控制操作，因而它是第一类的改进型。然而，由于这一温度控制是在打印指令产生后进行的，需要在相当短的时间内达到预定的温度，因而需要较大的热能(加热器的产热量(W))。这将导致在温度控制时温度波动增加，从而使得不可能进行正确的温度控制。如果发生这种情况，喷射量将由于温度波动而变化，进而使图象密度变化或产生非均匀性。如果试图进行适当而有效地温度控制，就需要减少能量供给。如果这样又会使达到目标温度所需的时间增加，并由此增加开始打印前的等待时间。对于第三类控制系统，使目标温度高于环境温度，所以能够避免由于环境温度变化或是由于打印操作而引起的自身温度上升所产生的温度变化的影响。由此，还可以降低在低功率打印期间喷墨量的变化。但是，在高功率打印操作时，例如在不间断黑色打印时，由于打印所产生的温度相当高，这种温度上升的影响是无法排除的。就温度控制而论，也可以对记录头外部的温度进行控制。这将有助于减小环境温度的影响。然而，这对其自身温度上升的响应并非令人满意，因而它容易受自身温度上升的影响。如果对记录头周围的温度进行控制，例如在作为基板支承具有喷射加热器的加热器板的铝板上设置加热器或温度传感器，则上述响应将会得到改善，并可以有效地克服因打印而产生的温度上升。然而，由于铝制基板的热容量相当大，所以会引起温度波动。由于温度波动会使喷射量发生变化。在第四类控制系统中，利用单个脉冲来调制脉冲宽度。然而，由于在形成喷墨的系统中的气泡温度的变化而决定的能够调节喷射量变化的喷射量可控范围，和由于难以获得喷射量与相应的脉冲宽度增量的线性关系，所以有必要进一步对该系统进行改进，以提高它的再现性，从而能够从提高图象质量的角度，完成精确的喷射量控制。除了喷射量发生变化这一问题之外，还存在因记录头自身温度升高所产生的问题，即在打印过程中因墨汁温度变化所产生的喷射参数的变化，和因记录头结构中的变化所产生的控制参数的变化。这可能会导致喷射方向的改变，使喷射失败，并会降低再次填充的频率。如果出现这些情况，将会大大降低图象质量。由于墨头墨盒是大批量生产的，在通过半导体生产过程形成在聚硅酮芯片上的加热板电阻、薄膜结构、喷射出口的尺寸或类似元件的区域中，发生一些变化是不可避免的。所以这些变化可能存在于一个记录头中各墨汁喷射口的喷射量中，也可能发生在各记录头的参数中。记录头喷射参数的变化会导致打印过程中控制参数的变化，以及墨汁初始喷射量的变化。在各记录头喷射参数中，对图象形成特别重要的是各记录头喷墨量的变化和控制参数的变化。另一个问题是因喷嘴数目所产生非均匀温度分布而导致的非均匀性以及类似问题。更准确地说是，实际上在打印操作中并非所有的喷嘴都获得有效使用。例如，很可能在打印操作中仅使用其中的一半喷嘴。换言之，打印区域并不是记录头打印宽度的整数倍，因此，在打印底线上，仅有一部分喷嘴用于打印。当操作喷墨记录设备使其响应由外部设备例如读数设备提供的控制信号时，需要在普通打印操作的基础上改变记录头上喷嘴的数目。例如，在连续打印型喷墨记录设备中，需要合理设计，以便能将纸张进给精度稳定在标准进给上(记录头宽度)，因此，如果纸张进给速度因减少打印而发生变化，则由于连接色带的作用而会影响其精度(干扰图象)。由此看来，在一次供纸期间进行两次打印操作的双道打印是更有效的。对这种情况，在进行打印操作时需改变喷嘴的数目。如果记录头上的打印喷嘴数目发生变化，则会由于起动喷射加热器而产生温度的非均匀分布。这种非均匀温度分布导致喷射量的改变。在记录头的驱动由温度传感器控制的喷墨记录设备中，除非控制时考虑到温度的分布，否则将产生非均匀的打印密度。在现代喷墨记录设备中，记录头与记录材料间的间隙是根据记录材料(普通纸、铜版纸、OHP纸等)的材质或记录系统(单通道或双通道)而变化的。这会导致墨汁沉积位置精度的降低。这一问题直接影响到打印的图象质量。特别是，在使用四色墨汁材料如深蓝色、绛红色、黄色和黑色墨汁材料进行全色打印时，如果喷射参数与记录头的标准参数不同，则喷射参数的变化将会导致喷射量的改变。其结果是，扰乱了色彩平衡以至降低了颜色和色彩的再现特性(色差增加)。在采用墨色、红色、蓝色或绿色进行单色记录时，由于在整个图象中喷墨失败会使密度变化例如色带的产生变得更加明显。另外，由于喷射方向偏离，将使细线的再现性和字码质量下降。喷墨记录设备的优点是，可以在记录介质的宽范围内进行记录。例如，相当常用的介质包括普通的记录纸，信封类厚纸、上视投影仪(OHP)用的透明纸或类似物。在这些记录材料或介质中，OHP纸需要高密度的打印，以便当它通过上视投影仪投影时，能够清楚地给出打印的字码和图象。因此需要对喷射量的变化进行控制，而且特别是对OHP纸，要进行预期的高图象密度的打印。本专利技术的一个主要目的就是提供一种喷墨记录方法和设备，其喷墨量的稳定性与因环境温度变化(打印操作引起的以及自身温度上升而引起的温度变化)无关。本专利技术的另一个目的是提供一种可减小自身温度上升所产生的影响的喷墨记录方法和设备。本专利技术的进一步的目的是提供一种喷墨记录设备，该设备使用以可拆卸方式安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种记录方法，其中墨汁是通过一个由记录头的热发生元件根据施加于其上的驱动信号所产生的热能喷射的，该方法包括的步骤为：按照记录头的温度改变驱动信号的波形；和当记录头的温度超过一预定范围时，选择一个固定的驱动信号波形。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：田鹿博司，高柳义章，濑正幸，田中壮平，平林弘光，小板桥规文，山田康博，沼田靖宏，杉本仁，松原美由纪，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]