图象打印设备及其控制方法技术

本发明专利技术提供一种图象打印装置，在其中，当以高速度来驱动打印头而使之产生温升时，根据温升情况来优化墨的喷出量，以获得高质量、高效率的打印。为此，在一个使用时分同时驱动方法的图象打印系统中，将预定的各打印元件划分为各具有预定数目的打印元件的多个块，并且按照相同的驱动时序，来驱动属于同一块的各打印元件，若打印头落在一个预定的温度范围内，则使用所有的块来喷出墨滴，以打印一幅图象。与此相反，若打印头达到预定温度或更高的温度，则根据打印头的温度来限制待使用的各块，墨滴的总数有所减少，而每一滴的量有所增加，以打印一幅图象。总的来说，可以实现高质量、高效率的打印。（*该技术在2022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，以及存储介质，并且更具体地说，涉及一种高质量、高效率的打印方法，在喷墨打印机的高速驱动中，当由于喷墨而使打印头温度升高，或者当同时驱动多个打印元件时，就要使用本方法。
技术介绍
近年来，人们已经在使用多种图象打印设备，对这些图象打印设备提出的要求是高速打印，高分辨率，高图象质量以及低噪声。能满足这些要求的图象打印设备就是喷墨打印机。喷墨打印机从打印头的喷墨孔中排放一种打印溶液(墨)的液滴，并将这些液滴附着在打印介质上，用以打印图象。喷墨打印机能实现非接触式打印并获得稳定的打印图象。大多数的喷墨打印机都采用在短时间内由多个喷嘴进行喷墨的驱动方法，以便沿着喷墨嘴的方向，以尽可能接近直线的形式打印出一行。但是，使用这种驱动方法，为了高速打印出高分辨率的图象，随着喷嘴数目的增加，有待于同时驱动的喷嘴数目也就相应地增加。这样一来，就会引起喷嘴驱动电源电压出现电压降，或者会暂时地增加各墨罐的储液室中的负压水平，以至于不能再向储液室内注入墨。为了避免这种情况，应把喷嘴分成几块，并且按照时分法，对这几块采取延时驱动的方法，而不是同时驱动所有的喷嘴。可以按照不同途径来设计这种时分法的驱动方式。例如，通过这样一种方式来将喷墨所形成的行调整为一根直线，使得各喷嘴的位置以及喷嘴阵列的排列方向变为倾斜的。就喷嘴驱动信号而言，最初的驱动方法曾经采用一个矩形波的一个单脉冲信号。然而，在以高速度和高分辨率打印图象时，这种方法就不能实现所需的喷墨量、喷墨速度和再注入频率等项要求。因此，目前正在采用一种提供多个矩形波来排放一个墨滴的驱动方法。例如，对加热器进行加热的热喷墨方法，而沸腾和喷墨一般采取使用两个矩形波的双脉冲驱动方法，如图5所示。在双脉冲驱动方法中，通过作为前置脉冲的第一脉冲P1对加热器中的墨进行预热。经过空闲时间P2之后，作为主脉冲的第二脉冲P3，使墨升温、沸腾，直至排放。如果同仅仅采用第二脉冲P3作为主脉冲的单一脉冲方法进行比较，可以看出双脉冲驱动方法的喷墨效率是比较高的。通过改变前置脉冲P1和第二脉冲的空闲时间P2的周期，双脉冲方法就能控制喷墨量和喷墨速度。喷墨打印机所使用的打印头通过使用热能来使墨发生沸腾，并且在发生沸腾的基础上进行喷墨。在进行高速度、高分辨率的图象打印时，喷嘴在短时间里被重复地使用，在打印头中所产生的热能并不能完全被喷墨消耗掉，因此有些热能就以热的形式累积下来。这样就会使打印头的温度升高，反过来又影响了它的打印特性。例如，打印头温度升高就会使装在打印头里面的打印溶液(墨)的粘稠度降低，并使流动性增加。这样就导致打印头的喷墨量比预定的喷墨量有所增加。如果实际喷墨量大于预定的喷墨量，就会影响待打印的图象的质量，同时增加墨的消耗量，从而导致运行成本增高。另外，打印头过热，还可能给打印头造成损害。为了避免这种现象的发生，可以用一个散热部件紧密接触喷墨打印机的主体或打印头，或者设置一段冷却时间，使打印头冷却到预定的温度。即使在打印头温度升高的情况下，为了使喷墨量也能保持稳定，可以根据打印头的温度状况来控制各驱动脉冲，正如日本专利公报第5-31905号所公开的那样。打印头一般是通过双脉冲驱动来运行的，但是当温度升高时，驱动脉冲就被控制变为单脉冲。这样就(同等的)热能而言，可能会降低喷墨效率，从而抑制喷墨量的增加。另外，如日本专利公报第11-170500号所公开的那样，在温度升高时，打印数据可以被缩减。近年来，为了满足高速打印和高分辨率的要求，喷嘴的数目已经增加到几百个或几千个，并且要求以几十kHz的驱动频率进行高速驱动。在常规的驱动方法中，在时分方式下，在每一块中准备同时驱动的(打印)元件的数目在不断增加。结果，造成瞬时最大电流增加，并且在中间接线中的电源电压的压降也有所增加。要求同时驱动的(打印)元件的数目随着打印数据的情况而改变。例如，若要求同时驱动的(打印)元件的数目随着打印数据而增加，而为喷墨所需的电源电压不能施加到加热器上，就不可能进行喷墨。作为解决这个问题的一种方法，要把接线电阻减至最小，要设置最大电压降的容限，并且要增加所设定的电压。但是，由于驱动单元的击穿电压是有限的，所以，为了实现高速打印和高分辨率，增加设定电压的方法不能跟增加喷嘴数目(的要求)发生抵触，也不能跟提高速度(的要求)发生抵触。如果出现要求同时驱动的(打印)元件的数目随着打印数据而减少的情况，使得过分的能量被施加到加热器上，就会降低热效率，并且会大大地降低用于加热驱动元件的加热器的耐用性。解决这个问题的方法就是计算出与打印数据相适应的要求同时驱动的元件的数目，并且要控制驱动脉冲和驱动电压，正如日本专利公报第9-11504号所公开的那样。根据这个方法，就可以把要求同时驱动的元件的数目计算出来，与电压降相对应的功率损耗也可以计算出来，同时控制驱动脉冲和驱动电压，以补偿上述那些不进行喷墨的喷嘴。通过用与打印数据相适应的要求同时驱动的元件的数目进行计算，这个方法就能设定适当的驱动脉冲和驱动电压。因此，这个方法在提高加热驱动单元的热效率和加热器的耐用性方面是非常有效的。在增加要求同时驱动的元件数目和控制高速驱动脉冲的高速打印方法中，为了提高墨的温度以便利用有效的双脉冲驱动，或者为了减小因接线电阻而引起的电压降的增加，必须增加驱动脉冲的宽度。即使把常规的时分法驱动方式简单地应用于较大数目的喷嘴驱动或者高速驱动所使用的驱动方法中，也不能保证获得在高速打印中，针对一个块时间所需的脉冲宽度。例如，与打印数据相对应的要求同时驱动的各元件在15kHz下被驱动。此外，还把要求同时驱动的部件分为16块进行驱动。在这种情况下，用于保证针对一块的各驱动单元的区域所需的脉冲宽度应设置为3.7μs或更短一些。然而，若将最佳的双脉冲驱动插入到3.7μs的宽度之中，这在实际上是不可能实现的，这是由于下列的原因。这就是说，上述的前置脉冲P1和空闲时间P2应具有给定的时间长度或更长一些，这样才能控制增加喷墨量的操作，并且在打印头温度升高时，能够降低打印头的温度。由此可见，对于控制已变为不可能的小脉冲保证区域来说，需要缩短双脉冲的空闲时间P2，尽管这不是一个最佳的控制方法。日本专利公报第7-96608号公开了一种方法，即，把前置脉冲P1插入到前一块的空闲时间P2之中，以保证空闲时间P2。在这个方法里，空闲时间必须被设置为等于或大于主脉冲P3(的宽度)，并且通过空闲时间P2来控制喷墨量的自由度是较低的。此外，各块被频繁地切换。为了通过块信号之类来实现时分法，则要求有高速度、高可靠性的逻辑响应特性。这对于大的时分数目来说又是不利的。存在减少时分数目的方法。但是，由于过分的电压降和高速度，当把来自支架编码器的输出直接用来驱动时分数目时，就难以改变时分数目。日本专利公报第一1-170500号公开了一种缩减数据的控制方法。该方法要求较长的数据处理时间，这对高速操作是不利的。而简单地缩减数据又会产生数据丢失问题，同时也会降低打印质量。本专利技术的概要本专利技术是为了克服上述这些常见的缺点而作出的，其目标就是提供一种能够进行高质量和高效率打印的图象打印设备，其方法是，即使在打印头温度升高，或者在以高速度驱动打印头、进行高密度打印的条件下，也能根据打印头的温度升高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图象打印设备，用于通过使保持有具有多个打印元件的一个打印头的一个支架沿着与该多个打印元件的排列方向相交叉的一个方向对一种打印介质进行扫描而根据输入打印数据来打印图象，该设备包括： 第一驱动装置，用于将多个打印元件分为各具有预定数目的打印元件的多个块，并且以时分方式来驱动多个块； 第二驱动装置，通过使用分别用于以时分方式来驱动多个块的多个驱动时序信号，作为进行一次打印的驱动时序信号，来驱动多个块中的任何一个；以及 图象打印装置，用于选择第一和第二驱动装置中的一个，并打印该图象。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：及川真树，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]