喷墨打印设备和墨喷射控制方法技术

本发明专利技术涉及一种喷墨打印设备和墨喷射控制方法。对于使用高粘度墨并基于表１的温度调节处理，在低温环境下，在高负荷打印时可能发生墨再填充失败并可能出现较低浓度。另外，对于使用高粘度墨并基于表２和３的温度调节处理，在低温环境下，可能发生墨再填充失败并可能出现较低浓度。另一方面，对于使用表４的温度调节处理，在相同的低温环境下，使用比传统温度调节用的表１的预加热脉冲宽度小的预加热脉冲宽度。因此，不会发生墨再填充失败，并且在高负荷打印期间不会出现水平或垂直间隙。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。本专利技术 尤其涉及对于墨喷射系统中所使用的脉冲的控制，在该墨喷射 系统中，向电热转换器元件施加脉冲以加热墨并产生用于喷射 墨的气泡。
技术介绍
喷墨打印设备是对各种类型的打印介质进行高速、降噪打 印的所谓的非击打型打印设备。由于这类喷墨打印设备所具有的这一明显优点，它们;帔广泛用作打印才几、复印才几、传真^/L和 工业用的大幅面打印机(打印海报、C A D图形等)中的打印机构。通常，喷墨打印设备使用染料墨(dye ink),然而，利用染 料墨的印刷品一般在耐光性、耐气性和耐水性方面较差，并且 不适于户外张贴的通知或长期保存用的记录物。另 一 方面，使用颜料作为着色剂的颜料墨(pigment ink)在 耐光性、耐气性和耐水性方面优于染料墨。然而，所使用的颜 料不是溶解在溶剂中，而是分散在溶剂中。因此，由于用作分 散剂的溶剂的粘度高，因而颜料墨的粘度趋于比染料墨的粘度 更高。此外，尤其对于在进行快速高质量打印时提供优质墨定 影性质和彩色显影的某些类型的商用打印设备，对纸张进行表 面准备处理以与墨进行反应。在这种情况下，可以对墨添加与 纸张表面准备液反应的溶剂，因而，这种墨的粘度趋于变得高 于正常颜料墨的粘度。此外，在低温环境下，这种高粘度墨的 粘度急剧增大，结果，可能出现以下问题所喷射的墨的量可 能减少或者可能发生墨再填充(refill)性能的下降。作为针对这一 问题的措施，众所周知有 一种调节墨的温度 (以下还简称之为温度调节)以对影响所喷射的墨的量的墨粘度 进行控制的传统喷墨打印机等。例如，该类型的示例性喷墨打印机通过使用加热器(仅用于 加热打印头的加热器或者是还用于墨喷射的加热器)和温度传 感器进行温度调节，其中，加热器用于加热保持墨的打印头， 温度传感器用于检测与墨有关的打印头的温度。具体地，通过 将温度传感器所检测到的温度反馈给加热器的热量施加，来进 行温度调节。另外，已知还有一种不使用检测温度反馈而仅控 制使用加热器的热生成来进行温度调节的喷墨打印机。这种喷 墨打印机的一种结构是将加热器和温度传感器安装在打印头附 近，例如，安装在构成打印头的部件上，而另一种结构是将加 热器和温度传感器与打印头分开安装。此外，已知 一种在不进行温度调节的情况下直接改变喷射 的墨的量的系统。可以单独使用该系统或者与上述方法其中之 ——起使用该系统。具体地，根据该系统，在向电热转换元件(以 下还称之为喷射加热器)施加脉冲时，通过喷射加热器生成热 能，以加热墨并形成气泡，并且使用气泡所形成的压力来喷射 墨。在该系统中，改变施加给喷射加热器的脉冲(以下还称之为 加热脉冲)的脉冲宽度，以控制用于改变所喷射的墨的量而生成 的热量。已知通过使用和组合上述结构进行温度调节的以下进行 方式。馈。(2)仅根据需要进行打印头的温度调节(外部/附近)。包括温 度反馈。(3) 进行用于使打印头处于高温(高于环境温度)的温度调 节。包括温度反馈。(4) 对单 一 加热脉沖(单脉冲)的脉冲宽度进行调制。(5) 对分频加热脉冲(divided heat pulse)(双脉沖)的脉冲宽度进行调制。然而，在进行方式(l)中，由于不断地进行温度调节，因而 加速了伴随着加热器的加热的、墨中的溶剂水的蒸发，因此导 致打印头的喷射口内的墨的粘度增大，或者甚至墨粘附到喷射 口上。结果，可能发生墨喷射方向偏斜的墨的偏离以及墨喷射 失败等喷射故障，或者可能发生墨中着色剂的浓度相对增加， 从而在打印结果中导致浓度变化或不均匀的浓度。在任一情况 下，都会发生打印的图像的质量下降。在进行方式(2)中，仅根据需要进行温度调节，即，这是改 进了的进行方式(l)。根据进行方式(2),例如，仅在输入打印指 令之后，才启动温度调节。因此，必须提供加热用的能量(例如， 加热器的发热量(W))，以在比较短的时间内达到预定温度。但 是，如果在温度控制中温度紋波(ripple)的宽度增大，则可能发 生不能进行精确温度控制的状况。在这种情况下，所喷射的墨 的量可能由于该紋波而波动，并且可能发生浓度变化或者出现 不均匀浓度。另一方面，为了精确进行温度调节，必须减少所 提供的能量。因而，达到目标温度将需要延长时间，因此出现 打印开始所需的等待时间增加的问题。进行方式(3)是相对于这样一个系统的，在该系统中，为了 应对由于当地外部温度变化而产生的影响或者由于作为打印头 温度升高(打印期间发生的温度升高)的结果而发生的温度变化 所产生的影响，设置要调节的温度高于周围环境的温度。根据 进行方式(3)，在低负荷(low-duty)打印期间，可以降低喷射墨量的波动。然而，在高负荷(high-duty)打印期间，例如，在所 谓的固体涂料打印(solid-paint printing)期间，由温度升高所产 生的影响是不可避免的。另外，当将加热器或温度传感器安装 在支持加热器板的例如由氧化铝制成的基板上时，可以获得针 对温度升高的满意的温度调节响应。其中，将喷射加热器配置 在加热器板上。然而，基板所使用的氧化铝材料的热容量非常 大，因此可能出现将会引起喷射墨量波动的温度紋波。对于通过气泡形成进行的墨喷射方法使用根据进行方式(4) 所提供的系统，对于该系统，可以使用单一加热乐^冲(以下还称 之为单脉冲)完成脉冲宽度的调制。具体地，根据该系统，可以 通过改变单脉冲的脉冲宽度来改变要喷射的墨的量。然而，该 系统不能提供所喷射的墨的量的变化，而所喷射的墨的量的变 化可以应对作为打印头处的温度变化的结果而发生的波动。因 此，在这种情况下，问题是使用单脉冲的脉冲宽度调制系统仅 以小的控制宽度控制所喷射的墨的量。如日本特开平H05-031905(1993)所述，4艮据进行方式(5)所 建立的系统使用分频加热脉沖调制脉冲宽度，并且不会发生根 据上述进行方式建立的系统所遇到的问题。根据该系统所使用 的墨喷射控制序列，以预定周期间隔，提供预加热脉冲以加热 墨，但是仅加热到不喷射墨程度的温度，此后提供喷射墨所使 用的主加热脉冲。在该例子中，为了维持喷射恒定量的墨，控 制预加热脉冲的脉冲宽度。例如，在低温环境下，设置的脉冲 宽度大于在常温时所使用的脉冲宽度。然后，当在低温执行该 控制序列时，可防止所喷射的墨的量被减少，并且可以喷射稳 定量的墨。另外，施加预加热脉冲以升高喷射加热器周围的墨的温 度，还降低墨的粘度。此外，作为使用预加热脉沖所进行的加7热的结果，在施加主加热脉沖时，可以喷射所期望量的墨。然而，当在使用上述颜料墨等粘度较高的墨的情况下仅实施根据进行方式(5)的系统时，墨再填充功能在低温环境下可能 劣化。具体地，在一定低温环境下，粘度的升高率增大。并且， 在这种情况下，当不能通过延长预加热脉沖宽度适当降低墨的 粘度时，墨的流动速度将会降低。并且，如果发生这一情况， 则将需要更长时间来填充(或再填充)打印头的喷射口内的墨路 和准备墨的喷射。结果，墨再填充操作可能与喷射周期不同步，结果将引起喷射量低于所规定的喷射量等墨喷射故障。尤其当 进行高负荷打印时，由于再填充失败而引起的打印质量下降变 得尤为明显。此外，即使在为了降低墨的粘度或者为了维持喷射量而延 长预加热脉冲宽度时，随着打印速度的提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用打印头来进行打印的喷墨打印设备，所述打印头向电热转换器元件施加电脉冲以在墨中生成气泡并利用所述气泡的压力喷射墨，所述喷墨打印设备包括：　驱动单元，用于向所述电热转换器元件施加所述电脉冲，所述电脉冲具有不喷射墨的预加热脉冲、在施 加了所述预加热脉冲之后施加的用于喷射墨的主加热脉冲以及所述预加热脉冲与所述主加热脉冲之间的暂停期；以及　脉冲宽度控制单元，用于当与所述打印头中的墨的粘度有关的温度等于或低于预定温度时，使所述预加热脉冲的宽度小于当所述温度高于所述预定温 度时所使用的预加热脉冲的宽度。

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