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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Tintenstrahlschreibkopf zum
Drucken eines Zeichens, einer Struktur, etc., auf ein Medium, wobei
ein Betriebsverfahren und eine Betriebsvorrichtung bewirken, daß das Volumen
in einer Tintenkammer, welche mit Tinte gefüllt ist, in Abhängigkeit
der Funktion eines Aktuators, z.B. eines piezoelektrischen Schwingungselements,
verändert
wird. Die Volumenänderung
bewirkt, daß ein
kleines Tintentröpfchen von
einer Düse
ausgestoßen
wird, welche ständig
in die Tintenkammer eindringt. Insbesondere betrifft diese Erfindung
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines derartigen
Tintenstrahlschreibkopfes.
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Die
JP 10-193587 A offenbart eine Tintenstrahlschreibvorrichtung, welche
Tröpfchen "on-demand" erzeugt. Derartige
Tintenstrahlschreibvorrichtungen vom "on-demand" Typ bewirken, daß sich eine Tintenkammer, in
welche die Tinte gefüllt
ist, bezüglich
des Volumens der Kammer verändert
(Expansion/Kontraktion), wofür
ein Aktuator, z.B. ein piezoelektrisches Schwingungselement, etc.
verwendet wird. Dies bewirkt, daß ein Tintentropfen von einem
Punkt einer Düse
ausgestoßen
wird, welche so ausgebildet ist, daß sie in Übereinstimmung mit einer Änderung
des Druckes eines inneren Teils der Tintenkammer ununterbrochen
in die Tintenkammer eindringt.
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1 ist ein Blockdiagramm,
welches eine Vorrichtung zum Betreiben eines Tintenstrahlschreibkopfes
nach einem konventionellen Beispiel der Gattung der vorliegenden
Erfindung zeigt. 2 ist
eine schematische Schnittansicht zur Erläuterung des Aufbaues eines
Tintenstrahlschreibkopfes, der durch die Antriebsvorrichtung nach 1 betrieben wird. 3 ist eine schematische
Draufsicht, welche die Relation zwischen dem Aufnahmemedium und
dem Tintenstrahlschreibkopf im Tintenstrahldrucker zeigt. 4 ist ein Diagramm, welches
ein Beispiel einer Antriebs-Wellenform (d.h. einer Wellenform entsprechend
der Spannung, nachfolgend als "Antriebsspannungswellenform" bezeichnet), welche
dem Aktuator in jeder einzelnen Druckperiode zugeführt wird. 5 ist eine Ansicht, welche
einen Punkt darstellt, der durch die Antriebsspannungswellenform nach 4 gebildet wird.
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Der
Tintenstrahlschreibkopf 1 umfaßt eine Düsenplatte 3, auf welcher
mehrere Düsen 2 (Öffnungen)
ausgebildet sind, eine Tintenkammer 4, welche den jeweiligen
Düsen 2 zugeordnet
ist, in welche die aus den Düsen 2 ausgestoßene Tinte 11 aufgefüllt ist,
eine Tintenversorgungsleitung 5a zum Zuleiten von Tinte 11 in
die Tintenkammer 4 aus einem Tintenbehälter, der nicht dargestellt
ist, und einen Aktuator 7, der den jeweiligen Tintenkammern 4 zugeordnet
ist.
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Ferner
wird die Tintenkammer 4 durch die Einwirkung des Aktuators
ausgedehnt oder zusammengedrückt,
der so betrieben wird, daß die
im Inneren gefüllte
Tinte von der Düse 2 aufgrund
der Volumenänderung
ausgestoßen
wird.
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Die
Antriebsvorrichtung zum Betreiben des Tintenstrahlschreibkopfes 1,
wie in 1 gezeigt, umfaßt einen
Wellenformgenerator 23 zum Erzeugen der Antriebsspannungwellenform,
welche den Aktuator 7 versorgt, ein Antriebswellenformspeichermittel 22,
in welchem Information für
die Erzeugung der Antriebsspannungswellenform an dem Wellenformgenerator
im voraus gespeichert ist, ein Schaltteil 24 zum Schalten
der Antriebsspannungswellenform zum Versorgen der Aktuatoren 7, 7,...,
welche den jeweiligen Düsen 2 zugeordnet
sind, und eine Steuerung 21 zum Übertragen eines Signals zwischen
dem Antriebswellenformspeichermittel 22, dem Wellenformgenerator 23,
den Aktuatoren 7, 7,..., dem Schalter 24,
usw., und zum Steuern derselben.
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Beispielsweise
wird die Antriebsspannungswellenform, wie sie in 4 gezeigt ist, den Aktuatoren 7, 7,...
zugeführt.
Der Tintentropfen 11, der einen Punkt D, wie in 5 gezeigt, ausbildet, wird
aus der Düse 2 entsprechend
der Antriebsspannungswellenform ausgestoßen.
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Der
Wellenformgenerator 23 ist mit einer einzigen Wellenformerzeugungsschaltung 25 ausgestattet.
Die Wellenformerzeugungsschaltung 25 ist mit den jeweiligen
Aktuatoren 7, 7,.. über eine Signalleitung verbunden.
Ein Schalter 27 ist für
eine Abzweigungssignalleitung vorgesehen, um ein Signal von der
Signalleitung zu den jeweiligen Aktuatoren 7, 7,...
aufzuteilen. Das Schalten dieses Schalters 27 wird durch
eine Düsenauswahlschaltung 26 des Schaltteils 24 ausgeführt. Die
Düsenauswahlschaltung 26 führt ein
Einschalten (ON) und Ausschalten (OFF) des Schalters 27 entsprechend
einem DSN Befehlssignal aus, welches von der Steuerung 21 geliefert
wird. Das Antriebswellenformspeichermittel 22 speichert
darin Informationen bezüglich
der Erzeugung der Antriebsspannungswellenform, welche an dem Aktuator 7 angelegt
werden soll.
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Der
Tintenstrahlschreibkopf 1 der oben beschriebenen Ausführung bewirkt,
daß die
Steuerung 21 den Betrieb eines Antriebskörpers zum
Bewegen des Tintenstrahlschreibkopfes 1 entsprechend einem Befehlssignal
aus dem äußeren Teil
steuert. Der Tintenstrahlschreibkopf 1 bewirkt ferner,
daß die
Steuerung 21 den Betrieb eines Antriebskörpers einer
Einzugswalze zum Zuführen
eines Aufzeichnungsmediums steuert. Sodann werden die Düsenauswahldaten
DSN an das Schaltteil 24 in jeder einzelnen Druckperiode übertragen.
Sodann wird bewirkt, daß ein
Entladestartbefehl an den Wellenformgenerator 23 in geeignetem
Zeitablauf übertragen
wird.
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Wie
in 3 gezeigt ist, bewegt
sich der Tintenstrahlschreibkopf 1 in eine horizontale
Abtastrichtung (X-Achsenrichtung)
entlang einer Führung 12, die
für den
Tintenstrahldruckerkörper
(nicht dargestellt) vorgesehen ist, und bewirkt, daß das Aufzeichnungsmedium 13 in
einer vertikalen Abtastrichtung (Y-Achsenrichtung) senkrecht zu
der horizontalen Abtastrichtung entsprechend der Einzugsrolle 14 eingezogen
wird. Auf diese Weise wird ein Druckvorgang ausgeführt, währenddessen
eine große
Anzahl von Punkten auf dem Aufzeichnungsmedium 13 ausgebildet
werden. Dabei durchläuft
die Düse 2 jede beliebige
Pixelposition auf dem Aufzeichnungsmedium 13 nur einmal.
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Es
werden nun auch verschiedene Arten von Tintenstrahlschreibköpfen mit
zugehörigen
Antriebsvorrichtungen und Antriebsverfahren neben denjenigen der 1 bis 3 vorgeschlagen, deren Entladungskraft
bzw. Entladungseigenschaften (Entladungsverfahren, Entladungszeitablauf,
Durchmesser der Tintentropfen, etc.) eines Tintentropfens verbessert
sind, um ein Hochqualitätsbild
zu erhalten.
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Beispielsweise
offenbaren die JP 4-118245 A und die
JP 9-174884
A eine Technologie, die nachfolgend "Stand der Technik 2" bezeichnet wird. Bei dieser Technologie
wird eine Bildabstufung je nach der Anzahl der am Aufzeichnungsmedium
haftenden Tintentropfen realisiert. Ein Punkt wird dadurch gebildet,
daß feine
Tintentropfen an der selben Stelle auf dem Aufzeichnungsmedium oder
an deren Nachbarbereich haften. Ein derartiges Tintentropfen ist
klein im Vergleich zur Standardauflösung oder Aufzeichnungsauflösung.
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Ferner
offenbart die JP 4-361055 A eine Technologie, die nachfolgend "Stand der Technik
3" genannt wird.
Bei dieser Technologie wird eine abstufende Aufnahme bzw. Graduierungsaufnahme
realisiert, wobei ein Pixel derart ausgebildet wird, daß Tintentropfen
mit unterschiedlichem Volumen in mehreren Abtastdurchgängen an
ungefähr
derselben Stelle anhaften, indem mehrere Düsen, deren Tintenentladevolumen
unterschiedlich ist, vorgesehen sind.
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Ferner
offenbart die JP 9-164706 A eine Technologie, die nachfolgend als "Stand der Technik 4" bezeichnet wird.
Bei dieser Technologie wird bewirkt, daß ein Punkt mit unterschiedlichen
Punktdurchmessern an der selben Stelle auf dem Aufzeichnungsmedium
durch lediglich einem Zeit-Abtastdurchgang
ausgebildet wird, wobei mehrere Düsen mit unterschiedlichem Düsendurchmesser
in mehreren Zeilen vorgesehen sind.
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Ferner
offenbart die
EP 0
827 838 A2 ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch
1, das nachfolgend als "Stand
der Technik 5" bezeichnet wird.
Bei dieser Technologie wird bewirkt, daß eine Graduierungsaufzeichnung
verwirklicht wird, bei welcher Punkte mit unterschiedlichen Durchmessern
auf dem Aufzeichnungsmedium gebildet werden. Dabei bewirkt diese
Technologie, daß das
Antriebsspannungswellenformsignal, welches in jeder einzelnen Druckperiode
ausgegeben wird, aus einem ersten Impuls, der die Entladung eines
Tintentropfens für
einen mittleren Punkt bewirkt, einem zweiten Impuls, der die Entladung
eines Tintentropfens für
einen kleinen Punkt bewirkt, einem dritten Impuls, der die Entladung
eines Tintentropfens eines großen
Punktes bewirkt, und einem vierten Impuls besteht, der eine infinitesimal
kleine Schwingung des Meniskus erzeugt. Eine Graduierungsaufnahme
wird realisiert, in dem Punkte mit unterschiedlichem Durchmesser
auf dem Aufnahmemedium dadurch erzeugt werden, daß irgendeiner
oder mehrere der ersten bis vierten Impulse je nach dem Graduierungswert
ausgewählt werden.
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Ferner
offenbart die JP 9-11457 A eine Technologie, die nachfolgend als "Stand der Technik
6" bezeichnet wird.
Eine solche Technologie umfaßt
einen gemeinsamen Wellenformgenerator zum Erzeugen von insgesamt
vier Antriebspannungswellenformen für die Fälle, daß Punkte mit drei unterschiedlichen
Größen gebildet
werden, und den Fall, bei welchem keine Tinte ausgestoßen wird,
ein Speichermittel zum Speichern von einer Vielzahl von Werten von Druckdaten,
welche in eine vorgegebene Ausgabe umgewandelt werden, einen Signalprozessor
zum Verarbeiten der Ausgangssignale aus dem Speichermittel durch
ein vorgegebenes System und einen Multiplexer zum Anlegen von einem
von vier Arten von Antriebsspannungswellenformsignalen an einem piezoelektrischen
Aktuator, wobei bewirkt wird, daß einer von vier Übertragungsgatter
entsprechend einem Steuerungssignal leitend wird, wodurch bewirkt wird,
daß sich
der Pegel am Ausgang des Signalprozessors wandelt. Mit diesem Vorgang
wird die Graduierungsaufnahme realisiert.
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Es
gibt jedoch die nachfolgenden Probleme bei dem jeweiligen oben beschriebenen
Stand der Technik.
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Bei
dem konventionellen Beispiel des Tintenstrahlschreibkopfes nach
den 1 bis 3 tritt das Problem auf,
daß die
Aufnahmezeit zu lange wird, weil es notwendig ist, daß die selbe
Pixelposition mehrmals wiederholt abgetastet werden muß, während das
Antriebswellenformsignal verändert
wird, um eine Graduierungsaufzeichnung auszuführen.
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Beim
Stand der Technik 2 tritt das Problem auf, daß die Aufzeichnungsbildqualität verschlechtert ist,
weil hier eine Pixelposition wiederholt abgetastet wird, so daß Faltenbildung,
fette Linien, Verfließen ohne
weiteres auftreten können.
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Im
Stand der Technik 3 und 4 sind Düsen entsprechend
der Graduierungszahl vorgesehen, um die Anzahl der Abtastdurchgänge zu reduzieren.
Es ist jedoch nachteilig, daß Teile,
wie etwa der piezoelektrische Aktuator, etc., für jede Düse notwendig sind, so daß der Tintenstrahlaufnahmekopf
eine große
Abmessung bekommt und teuer wird.
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Ferner
besteht beim Stand der Technik 5 das Problem, daß die Bauweise der Düse und der
Tintenkammer kompliziert wird und eine große Abmessung hat, weil Tintentropfen
unterschiedlicher Entlademengen von der selben Düse in einer sehr kurzen Zeitspanne
einer Druckperiode mehrmals ausgestoßen werden. Es tritt auch das
Problem auf, daß bei steigender
Graduierungszahl es schwierig wird, mehrere Antriebswellenformen
innerhalb einer Aufzeichnungsperiode zuzuführen, so daß die Bildaufzeichnungsqualität abnimmt.
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Ferner
bewirkt der Stand der Technik 6, daß ein gemeinsamer Antriebswellenformgenerator
ständig
das Antriebswellensignal entsprechend der Graduierungszahl ausgibt.
Wenn das Übertragungsgatter
eine der Antriebswellenformsignale vor der Übergabe an den piezoelektrischen
Aktuator auswählt, kann
der Punkt mit der gewünschten
Größe für das Aufzeichnungsmedium
in einem einzigen Abtastvorgang ausgestoßen werden. Wenn jedoch die
Graduierungszahl zunimmt, ist es notwendig, viele entsprechende
Antriebswellenformsignale zu erzeugen. Des weiteren ist es notwendig,
entsprechend der Graduierungszahl Übertragungsgatter vorzusehen.
Daher ist von Nachteil, daß die
Ausbildung des Tintenstrahlschreibkopfes kompliziert wird, dessen
Struktur eine große
Abmessung bekommt und dessen Preis hoch wird.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Betreiben eines Tintelstrahlschreibkopfes bereitzustellen,
welche die Aufzeichnungsgeschwindigkeit verbessern, ohne die Komplexität und die
Abmessung des Tintelstrahlschreibkopfes deutlich zu erhöhen.
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Die
Erfindung stellt ein Verfahren nach dem unabhängigen Anspruch 1 und eine
Vorrichtung nach dem unabhängigen
Anspruch 5 zur Verfügung.
Weitere Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der
nachfolgender Beschreibung und der Zeichnung.
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Nach
einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Verfahren
zum Betreiben eines Tintenstrahlschreibkopfes, der mehrere mit Tinte
gefüllte
Tintenkammern, mehrere Düsen
zum Ausstoßen
von Tintentropfen und ein Schwingungserzeugungsmittel für jede Tintenkammer
zum Bewirken einer Druckveränderung
an der Innenseite der Tintenkammer aufweist, die Schritte: Bewegen
des Tintenstrahlschreibkopfes relativ zum Aufzeichnungsmedium; Unterteilen
einer Druckperiode (T) für
jede Pixelposition in mehrere Abschnitte; Erzeugen von verschiedenartigen
Antriebswellenformen für
jeden einzelnen Abschnitt je nach der gewünschten Größe eines Tintentropfens; und
Auswählen
einer Antriebswellenform für
einen jeweiligen Abschnitt in Übereinstimmung
mit einer vorgegebenen Druckbedingung aus der Mehrzahl der verschiedenartigen
Antriebswellenformen des jeweiligen Abschnittes und Zuführen der
ausgewählten
Antriebswellenform an das Schwingungserzeugungsmittel.
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Erfindungsgemäß werden
mehrere Arten von Antriebswellenformen in jedem Abschnitt erzeugt,
der aus der Teilung einer Druckperiode in mehrere Abschnitte hervorgeht,
wo durch es möglich wird,
eine Menge von Graduierungen während
der Druckperiode entsprechend der Anzahl von Arten von Antriebswellenformen
zu drucken, welche dem Produkt aus der Zahl der Antriebswellenformen
und der Zahl der Abschnitte entspricht. Folglich erhält man eine
hohe Qualität
des Druckbildes ohne Verlängerung
der Druckzeit.
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Nach
einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Betreiben eines Tintenstrahlschreibkopfes bereitgestellt, bei
welchem die Antriebswellenformen eine Antriebswellenform zum Erzeugen
einer so geringen Schwingung der in der Tintenkammer befindlichen
Tinte umfassen, derart, daß die
Tinte nicht aus der Düse
entladen wird.
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Wie
vorstehend beschrieben, wird nach dem zweiten Aspekt eine Schwingung
an die Tintenkammer übertragen,
selbst wenn die Düse
keine Tinte ausstößt. Auf
diese Weise ist es möglich,
eine Nicht-Entladung und/oder mangelhafte Entladung, welche durch
eine Zunahme der Tintenviskosität
in der Kammer verursacht wird, zu verhindern.
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Nach
einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Betreiben eines Tintenstrahlschreibkopfes bereitgestellt, bei
welchem wahlweise ein Antriebswellenformunterbrechungsschritt vorgesehen
ist, zum Unterbrechen der Zufuhr der Antriebswellenform entweder
im Antriebswellenformzufuhrschritt oder beim Schwingungserzeugungsmittel
nach dem Antriebswellenformerzeugungsschritt.
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Wie
oben beschrieben, unterbricht der Antriebswellenformunterbrechungsschritt
nach dem dritten Aspekt die Zufuhr der Antriebswellenform im Antriebswellenformzufuhrschritt
oder beim Schwingungserzeugungsmittel, wodurch es möglich ist,
eine "0" Graduierung zu realisieren,
während
die Entladung des Tintentropfens unterbrochen wird.
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Nach
einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Betreiben eines Tintenstrahlschreibkopfes bereitgestellt, bei
welchem die Antriebswellenform, die Anzahl von Arten von Antriebswellenformen,
die Anzahl der Teilungen in einer Druckperiode und die Anzahl der
Abschnitte, sowie die Zufuhr oder Unterbrechung der Antriebswellenform
entsprechend der Druckbedingung eingestellt wird.
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Wie
oben beschrieben, ist es nach dem vierten Aspekt möglich, den
Druckvorgang optimal bezüglich
der Druckbedingung durchzuführen,
wenn die Art der Antriebswellenform, die Teilungszahl der Druckperiode
entsprechend verschiedener Bedingungen bei dem oben beschriebenen
Druckvorgang festgelegt werden. In Übereinstimmung mit diesen Bedingungen
ist es möglich,
eine Druckperiode in mehr als drei zu unterteilen, wodurch es möglich wird,
eine Menge von Graduierungen während
der einen Druckperiode aufgrund der Tatsache zu realisieren, daß die unterteilte
Druckperiode mit mehreren Arten von Antriebswellenformen kombiniert
wird.
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Ein
fünfter
Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Betreiben eines Tintenstrahlschreibkopfes, der mehrere mit Tinte
gefüllte
Tintenkammern, mehrere Düsen
zum Ausstoßen
von Tintentropfen und ein Schwingungserzeugungsmittel für jede Tintenkammer
zum Bewirken einer Druckveränderung
an der Innenseite der Tintenkammer aufweist, wobei die Vorrichtung
aufweist: ein Teilungsmittel zum Unterteilen einer Druckperiode
für jede
Pixelposition in mehrere Abschnitte; eine Mehrzahl von Wellenformerzeugungsmittel
zum Erzeugen von verschiedenartigen Antriebswellenformen für jeden
einzelnen Abschnitt je nach der gewünschten Größe eines Tintentropfens; an
einer Signalleitung vorgesehene Schaltermittel zum Verbinden des
jeweiligen Wellenformerzeugungsmittels mit einem Schwingungserzeugungsmittel;
und ein Schaltmittel zum Ein- bzw. Ausschalten der Schaltermittel,
um eine Antriebswellenform für
einen jeweiligen Abschnitt in Übereinstimmung
mit einer vorgegebenen Druckbedingung aus der Mehrzahl der verschiedenartigen
Antriebswellenformen des jeweiligen Abschnittes auszuwählen und
die ausgewählte
Antriebswellenform an das Schwingungserzeugungsmittel zuzuführen.
-
Erfindungsgemäß werden
mehrere Arten von Antriebswellenformen in jedem Abschnitt erzeugt,
der aus der Teilung einer Druckperiode in mehrere Abschnitte hervorgeht,
wodurch es möglich wird,
eine Menge von Graduierungen während
der Druckperiode entsprechend der Anzahl von Arten von Antriebswellenformen
zu drucken, welche dem Produkt aus der Zahl der Antriebswellenformen
und der Zahl der Abschnitte entspricht.
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Nach
einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung
zum Betreiben eines Tintenstrahlschreibkopfes bereitgestellt, bei welcher
die Antriebswellenformen eine Antriebswellenform zum Erzeugen einer
so geringen Schwingung der in der Tintenkammer befindlichen Tinte
umfassen, derart, daß die
Tinte nicht aus der Düse
entladen wird.
-
Wie
vorstehend beschrieben, wird nach dem sechsten Aspekt eine Schwingung
an die Tintenkammer übertragen,
selbst wenn die Düse
keine Tinte ausstößt. Auf
diese Weise ist es möglich,
eine Nicht-Entladung und/oder mangelhafte Entladung, welche durch
eine Zunahme der Tintenviskosität
in der Kammer verursacht wird, zu verhindern.
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Nach
einem siebenten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung
zum Betreiben eines Tintenstrahlschreibkopfes bereitgestellt, bei welcher
die Antriebswellenform, die Anzahl der Arten von Antriebswellenformen,
die Anzahl der Teilungen einer Druckperiode und die Anzahl der Aschnitte,
sowie Ein- bzw. Ausschaltvorgänge
der Schaltermittel entsprechend der Druckbedingung bestimmt werden.
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Wie
oben beschrieben, ist es nach dem siebenten Aspekt möglich, den
Druckvorgang optimal bezüglich
der Druckbedingung durchzuführen,
wenn die Art der Antriebswellenform, die Teilungszahl der Druckperiode
entsprechend verschiedener Bedingungen bei dem oben beschriebenen
Druckvorgang festgelegt werden. In Übereinstimmung mit diesen Bedingungen
ist es möglich,
eine Druckperiode in mehr als drei zu unterteilen, wodurch es möglich wird,
eine Menge von Graduierungen während
der einen Druckperiode aufgrund der Tatsache zu realisieren, daß die unterteilte
Druckperiode mit mehreren Arten von Antriebswellenformen kombiniert
wird.
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Die
obigen und weiteren Ziele und neuartigen Merkmale der Erfindung
werden verständlicher aus
der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenschau mit
der beigefügten
Zeichnung. Es soll ausdrücklich
darauf hingewiesen werden, daß jedoch
die Zeichnung lediglich zu Beispielzwecken dient und nicht als Festlegung
der Grenzen der Erfindung gedacht ist.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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1 ist
ein Blockdiagramm, welches eine Vorrichtung zum Betreiben eines
Tintenstrahlschreibkopfes nach einem konventionellen Beispiel der
Gattung vorliegender Erfindung zeigt;
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2 ist
eine schematische Schnittansicht zur Veranschaulichung des Aufbaues
des Tintenstrahlschreibkopfes nach dem konventionellen Beispiel;
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3 ist
eine schematische Draufsicht, welche die Relation zwischen einem
Aufzeichnungsmedium und dem Tintenstrahlschreibkopf in einem Tintenstrahldrucker
zeigt;
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4 ist
ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Antriebsspannungswellenform
zeigt, die einem Aktuator während
einer Druckperiode bei dem konventionellen Beispiel zugeführt wird;
-
5 ist
eine Ansicht, welche einen Punkt zeigt, der entsprechend der Antriebsspannungswellenform
von 4 gebildet wird;
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6 ist
ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Vorrichtung zum Betreiben
des Tintenstrahlschreibkopfes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
nach der vorliegenden Erfindung;
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7 ist
eine schematische Draufsicht, welche den Tintenstrahlschreibkopf
in dem ersten Ausführungsbeispiel
zeigt;
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8A, 8B, 8C sind
Diagramme, welche drei von sechs Arten von Antriebsspannungswellenformen
zeigen, welche in den drei Wellenformerzeugungsschaltungen erzeugt
werden;
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9A, 9B, 9C sind
Diagramme, welche die übrigen
drei der sechs Arten von Antriebsspannungswellenformen zeigen, welche
in den drei Wellenformerzeugungsschaltungen erzeugt werden;
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10A, 10B, 10C sind Ansichten, welche Punkte zeigen, die
durch die Antriebsspannungswellenformen der 8A, 8B, 8C ausgebildet
werden, und Punkte der 10A, 10B, 10C,
welche den jeweiligen An triebsspannungswellenformen der 8A, 8B, 8C entsprechen;
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11A, 11B, 11C sind Ansichten, welche Punkte zeigen, die
durch die Antriebsspannungswellenformen der
-
9A, 9B, 9C gebildet
werden, und Punkte der 11A, 11B, 11C,
welche den Antriebsspannungswellenformen der jeweiligen 9A, 9B, 9C entsprechen;
-
12A, 12B, 12C sind Diagramme, welche die Antriebspannungswellenform
zeigen, die durch drei Wellenformerzeugungsschaltungen während einer
Druckperiode erzeugt werden;
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13 ist
eine Tabelle, welche Schaltkombinationen eines Schalters zum Ausbilden
der jeweiligen Arten von Punkten durch Kombination der Antriebsspannungswellenformen
aus der Wellenformerzeugungsschaltung zeigt;
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14A, 14B, 14C, 14D sind Diagramme,
welche jeweils die Antriebsspannungswellenform, welche dem Aktuator
geliefert wird, entsprechend einer Kombination des Schalters in Übereinstimmung
mit der Tabelle von 13 zeigen, und die 14A, 14B, 14C, 14D entsprechen
den jeweiligen Graduierungswerten 0 bis 3 von 13;
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15A, 15B, 15C sind Diagramme, welche jeweils die Antriebsspannungswellenform
zeigen, welche dem Aktuator geliefert wird, entsprechend einer Kombination
des Schalters in Übereinstimmung
mit der Tabelle von 13, und die 15A, 15B, 15C entsprechen den jeweiligen Graduierungswerten
4 bis 6 von 13;
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16A, 16B, 16C sind Diagramme, welche sechs Arten von Antriebsspannungswellenformen
zeigen, welche durch drei Wellenformerzeugungsschaltungen der Antriebsvorrichtung
von 6 entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung erzeugt werden;
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17 ist
ein Diagramm, welches ein weiteres Beispiel einer Antriebsspannungswellenform zeigt,
bei welcher kein Tintentropfen von der Düse ausgestoßen wird;
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18 ist
eine Tabelle, welche jeweils einen Graduierungswert zeigt, der sich
durch Kombination von Ein- und
Ausschalten des Schalters ergibt;
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19A, 19B, 19C sind Diagramme, welche Antriebsspannungswellenformen
zeigen, die an den Aktuator entsprechend einer Schaltkombination
des Schalters in Übereinstimmung
mit 18 liefert, und die 19A, 19B, 19C entsprechen
den Graduierungswerten 0 bis 2 der Tabelle von 18;
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20A, 20B, 20C sind Diagramme, welche Antriebsspannungswellenformen
zeigen, welche an den Aktuator geliefert werden, entsprechend einer
Schaltkombination des Schalters in Übereinstimmung mit 18,
und die 19A, 19B, 19C entsprechen den Graduierungswerten 3 bis 5
der Tabelle von 18;
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21A, 21B, 21C sind Diagramme, welche vier Arten von Antriebsspannungswellenformen
zeigen, die durch drei Wellenformerzeugungsschaltungen entsprechend
einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung erzeugt werden;
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22 ist
eine Tabelle, welche Graduierungswerte zeigt, die sich durch Kombination
von Ein- und Ausschalten des Schalters ergeben;
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23A, 23B, 23C, 23D sind Diagramme,
welche jeweils eine Antriebsspannungswellenform zeigen, welche an
den Aktuator geliefert wird, entsprechend einer Schaltkombination
des Schalters in Übereinstimmung
mit 22, und die 23A, 23B, 23C, 23D entsprechen den Graduierungswerten 0, 1, 3,
6 der Tabelle von 22.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Betreiben eines Tintenstrahlschreibkopfes
nach der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend im Detail zusammen
mit der beigefügten
Zeichnung beschrieben.
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ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL:
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6 ist
ein Blockdiagramm zur Erläuterung des
Aufbaues einer Vorrichtung zum Betreiben eines Tintenstrahlschreibkopfes
nach einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. 7 ist eine
schematische Draufsicht, welche den Tintenstrahlschreibkopf nach
dem Ausführungsbeispiel zeigt.
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Gemäß 7 sind
vier Düsen 21 , 22 , 23 , 24 in einer
vertikalen Abtastrichtung (Y-Achsenrichtung) mit gleichem Innenaufbau
in dem Tintenstrahlschreibkopf 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen.
Der Tintenstrahlschreibkopf 1 führt die Aufzeichnung auf einem
Aufzeichnungsmedium (Aufzeichnungspapier) aus, welches nicht dargestellt ist.
Die Aufzeichnung wird derart ausgeführt, daß der Tintenstrahlschreibkopf 1 in
einer horizontalen Abtastrichtung (X-Achsenrichtung) relativ zum
Aufzeichnungsmedium abtastet bzw. verfahren wird. Dabei ist es günstig zu
bewirken, daß der
Tintenstrahlschreibkopf 1 bewegt wird, während das
Aufzeichnungsmedium festgehalten wird. Es ist aber auch geeignet bzw.
möglich,
das Aufzeichnungsmedium zu bewegen, während der Tintenstrahlschreibkopf 1 festgehalten
wird. In geeigneter Weise ist das Aufzeichnungsmedium horizontal
angeordnet. Soweit der Tintenstrahlschreibkopf 1 jedoch
in der Lage ist, die Fläche
des Aufzeichnungsmediums abzutasten, ist jede Anordnungsart des
Aufzeichnungsmediums möglich.
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Ferner
ist der Vorrichtungsaufbau zum Ausgestoßen von Tintentropfen aus den
jeweiligen Düsen 21 , 22 , 23 , 24 derselbe
wie derjenige aus den 2 und 3. Folglich
wird auf eine detaillierte Erläuterung
verzichtet und es werden die gleichen Bezugszeichen für die gleichen
Teile verwendet.
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Ferner
ist die Anzahl der Düsen 2 nicht
auf vier beschränkt.
Geeigneterweise ist die Anzahl der Düsen 2 weniger als
drei. Möglich
ist aber auch, wenn die Anzahl der Düsen mehr als fünf beträgt. Für die Düsensteigung
der Düsen 21 , 22 , 23 , 24 ist
es möglich,
jede Steigung mit auszuwählen, – mit Ausnahme der
einleitend beschriebenen Gegenstände.
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Ferner
ist es günstig,
daß eine
Entladung eines Tintentropfens aus den Düsen 21 , 22 , 23 , 24 nur dann stattfindet, wenn der Tintenstrahlschreibkopf 1 sich
von der linken Seite zu der rechten Seite von 3 von
einer Anfangsposition aus bewegt. Umgekehrt ist es auch möglich, wenn
die Entladung der Tintentropfen aus den Düsen 21 , 22, 23 , 24 durchgeführt wird,
wenn der Tintenstrahlschreibkopf 1 sich von der rechten
Seite zu der linken Seite von 3 von einer
Anfangsposition aus bewegt. Aufgrund dieses Aufbaues ist es von
Vorteil, daß eine
Graduierungsaufzeichnung mit höherer
Geschwindigkeit ausgeführt
werden kann.
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Gemäß 6 besteht
die Vorrichtung zum Betreiben des Tintenstrahlaufzeichnungskopfes
aus einem Wellenformgenerator 33 zum Erzeugen einer Antriebsspannungswellenform
in mehreren Arten, einem Wellenformspeichermittel 32, in
welchem Informationen betreffend die Wellenform, welche durch den
Wellenformgenerator 33 erzeugt wird, im voraus gespeichert
sind, einem Schaltteil 34 zum Schalten der Antriebsspannungswellenform,
um diese den Aktuatoren 71 , 72 73 , 74 zuzuführen, welche den jeweiligen
Düsen 21 , 22 , 23 , 24 zugeordnet
sind, und einer Steuerung 31 zum Steuern des Betriebes
der jeweiligen Teile und der Übertragung
der Signale.
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WELLENFORMGENERATOR 33:
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Der
Wellenformerzeuger 33 umfaßt drei Wellenformerzeugungsschaltungen 35a, 35b und 35c, um
mehrere Arten (sechs Arten von Antriebsspannungswellenformen in
diesem Ausführungsbeispiel) von
Antriebsspannungswellenformen zu erzeugen. Leistungsverstärker (nicht
gezeigt) sind jeweils mit den Wellenformerzeugungsschaltungen 35a, 35c und 35c verbunden.
Die Wellenformerzeugungschaltungen 35a, 35b und 35c erzeugen
Antriebsspannungswellenformsignale. Die Leistungsverstärker verstärken oder
vermindern eine angelegte Spannung auf der Basis der Antriebsspannungswellenformsignals.
Die Leistungsverstärker
speisen die Antriebsspannung in dem Schaltteil 34. Die
Wellenformerzeugungsschaltungen 35a, 35b und 35c erzeugen
eine Antriebsspannungswellenform entsprechend einer Struktur(information),
die in dem Wellenformspeichermittel 32 im voraus gespeichert
wurde.
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ANTRIEBSSPANNUNGSWELLENFORMSPEICHERMITTEL 32:
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Das
Antriebsspannungswellenformspeichermittel 32 umfaßt ein Speichermittel,
wie etwa ein ROM (Nur-Lesespeicher), ein RAM (Schreib/Lesespeicher),
FD (Floppy-Diskette) oder HDD (Festplattenspeicher). Die Antriebsspannungswellenformspeichermittel 32 speichern
eine Information zum Bilden einer Antriebsspannungswellenform, welche
im voraus entsprechend verschiedener Arten von Druckausführungen
vorbereitet wurde. Die oben beschriebene Information wird durch
die Steuerung 31 ausgelesen und an den Wellenformgenerator 33 gesendet.
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SCHALTTEIL 34:
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Die
jeweiligen Wellenformerzeugungsschaltungen 35A, 35B und 35C sind
mit den Aktuatoren 71 , 72 , 73 und 74 , welche den Düsen 21 , 22 , 23 , 24 zugeordnet sind, über Signalleitungen verbunden.
Es sind insgesamt zwölf
Schalter 371a , ... 374c zwischen den Signalleitungen und
den Aktuatoren 71 , 72 , 73 und 74 vorgesehen, um eine der vorgeschriebenen
Antriebsspannungswellenformen, welche durch die Wellenformerzeugungsschaltung 35A, 35B, 35C erzeugt wurden,
den Aktuatoren 71 , 72 , 73 und 74 zuzuführen.
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Beispielsweise
wird bewirkt, daß ein
beliebiger Aktuator (z.B. die Aktuatoren 72 und 73 ) von allen Aktuatoren 7 entsprechend
der Antriebsspannungswellenform, die von der Wellenformerzeugungsschaltung 35b erzeugt
wird, betrieben wird. Dabei werden geeigneterweise die Schalter 372b und 373b in den
eingeschaltet (ON) und die übrigen
Schalter 371a ,... 374c in ausgeschaltet (OFF). Somit führt die Wellenformauswahlschaltung 36 ein
Ein- bzw. Ausschalten der Schalter 371a ...374c auf der Basis eines Befehlssignals
DSWN von der Steuerung 31 aus.
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Das
Befehlssignal DSWN besteht aus 3-bit Paralleldaten. Das Schalten
der Schalter 37a1 ...374c wird mit Hilfe der 3-bit Paralleldaten,
welche aus "0" und "1" zusammengesetzt sind, durchgeführt. Beispielsweise
wird bewirkt, daß alle
Schalter 371a , 371b und 371c , welche dem Aktuator 71 zugeordnet sind, in den ausgeschaltet
(OFF) werden. Dabei wird ein "0
0 0" DSWN Signal
von der Steuerung 31 an die Wellenformauswahlschaltung 36 übertragen.
Der Schalter 371a wird eingeschaltet
(ON), wenn ein "1
0 0" DSWN Signal
von der Steuerung 31 an die Wellenformauswahlschaltung 36 übertragen
wird. Der Schalter 371b wird eingeschaltet
(ON), wenn ein "0
1 0" DSWN Signal
von der Steuerung 31 an die Wellenformauswahlschaltung 36 übertragen
wird. Der Schalter 371c wird eingeschaltet
(ON), wenn ein "0
0 0" DSWN Signal
von der Steuerung 31 an die Wellenformauswahlschaltung 36 übertragen
wird. Ferner ist die Betriebsweise der anderen Aktuatoren 72 , 73 und 74 die gleiche wie diejenige des Aktuators 71 .
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Der
Schaltvorgang der Schalter 371a ,... 374c bewirkt, daß die zugeführten Daten erhalten bleiben und
ein Speichersignal (Haltesignal) bewirkt, daß der Zustand der Schalter
festgelegt wird.
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Das
Speichersignal wird in Übereinstimmung mit
einer Teilungszahl (2 in diesem Ausführungsbeispiel) der Druckperiode
T erzeugt. Das erste Speichersignal wird entsprechend einem Entladestartbefehl
erzeugt. Es bewirkt, daß jeder
der Schalter 371a ,... 374c durch die erste Wellenformauswahl
gesetzt wird. Das zweite Speichersignal wird in Übereinstimmung mit dem Schaltungsablauf
erzeugt, so daß jeder
der Schalter 371a ,... 374c durch die zweite Wellenformauswahl
gesetzt wird.
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STEUERUNG 31:
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Die
Steuerung 31 gibt z.B. ein Antriebsbefehlssignal SC1 eines
Antriebsmotors zum Bewegen des Tintenstrahlschreibkopfes 1 aus,
sowie ein Antriebsbefehlssignal SC2 eines Antriebsmotors zum Drehen
einer Einzugswalze 14, in Übereinstimmung mit einem Steuerungsbefehlssignal
CMC, welches von einem externen Teil zugeführt wird.
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Des
weiteren überträgt die Steuerung 31 die Befehlssignale
DSWN an die Wellenformauswahlschaltung 36 zum Schalten
der Schalter 371a ,... 374c . Die Steuerung 31 bestimmt,
ob eine der vorgeschriebenen Antriebsspannungswellenformen, welche durch
die drei Wellenformerzeugungsschaltungen 35a, 35b und 35c erzeugt
werden, oder ob keine der vorgeschriebenen Antriebsspannungswellenformen, welche
durch die drei Wellenformerzeugungsschaltungen 35a, 35b und 35c erzeugt
werden, an die vier Aktuatoren 71 , 72 , 73 und 74 entsprechend den Druckdaten DP zugeführt werden,
welche eine Graduierungsinformation enthalten, welche von dem externen
Teil zugeführt
werden.
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Wenn
ferner der Druckstartbefehl CMP von dem externen Teil in jedem horizontalen
Abtastvorgang zugeführt
wird, versorgt die Steuerung 31 den Wellenformgenerator 33 so
oft wie notwendig mit einem Entladestartbefehlssignal. Ferner werden
die Anzahl des Aufrufens der Antriebswellenforminformation und der
Lesedaten, welche aus dem Antriebswellenformspeichermittel 32 im
voraus ausgelesen werden, und die Anzahl der Schaltvorgänge in jeder einzelnen
Druckperiode T (= Wiederholung der Erzeugung des Speichersignals,
entspricht der Teilungszahl in jeder Druckperiode) je nach dem Druckmodus
bestimmt, wie etwa einem Hochgeschwindigkeitsdruckmodus, einem Druckmodus
hoher Bildqualität,
etc., welcher der Steuerung 31 aus dem externen Teil zugeführt werden
muß.
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FORM DER ANTRIEBSSPANNUNGSWELLENFORM:
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Die 8A, 8B, 8C sind
Diagramme, welche drei von sechs Arten von Antriebsspannungswellenformen
zeigen, die in drei Wellenformerzeugungsschaltungen 35a, 35b, 35c erzeugt
werden. Die 9A, 9B, 9C sind
Diagramme, welche die übrigen
drei der sechs Arten von Antriebsspannungswellenformen zeigen, welche
in den drei Wellenformerzeugungsschaltungen 35A, 35B, 35C erzeugt
werden. Die 10A, 10B, 10C sind Ansichten, welche Punkte zeigen, welche
durch die Antriebswellenformen der 8A, 8B, 8C gebildet
werden, und die Punkte D1 bis D3 der 10A, 10B, 10C entsprechen
den jeweiligen 8A, 8B, 8C der
Antriebsspannungswellenform. Die 11A, 11B und 11C sind
Ansichten, welche Punkte zeigen, welche durch die Antriebsspannungswellenformen
der 9A, 9B bzw. 9C gebildet
werden, und die Punkte D4 bis D6 der 11A, 11B und 11C entsprechen
den jeweiligen 9A, 9B bzw. 9C der
Antriebsspannungswellenformen.
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DRUCKVORGANG:
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Es
wird nun ein Druckvorgang für
ein Aufzeichnungsmedium nach dem Verfahren zum Betreiben des Tintenstrahlschreibkopfes
gemäß diesem Ausführungsbeispiel
beschrieben.
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Die 12A, 12B, 12C sind Diagramme, welche die Antriebsspannungswellenform zeigen,
welche durch die drei Wellenformerzeugungsschaltungen 35a, 35b bzw. 35c während einer Druckperiode
erzeugt werden.
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Die
Steuerung 31 liefert diesen die Information, daß die Anzahl
der Wellenformauswahl in einer Druckperiode zwei beträgt, und
zwar im voraus von dem externen Teil. Wie es in den 12A, 12B, 12C gezeigt ist, erzeugt die Wellenformerzeugungsschaltung 35a in
einer Druckperiode die Antriebsspannungswellenformen SD1 und SD2,
wie in den
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8A und 8B gezeigt;
die Wellenformerzeugungsschaltung 35b erzeugt die Antriebsspannungswellenformen
SD3 und SD4, wie in den 8C und 9A gezeigt;
und die Wellenformerzeugungsschaltung 35c erzeugt die Antriebsspannungswellenformen
SD5 und SD6, wie in den 9C und 9D gezeigt.
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Es
müssen
geeigneter Weise sechs Antriebsspannungswellenformen SD1 bis SD6
kombiniert werden, welche von den Wellenformerzeugungsschaltungen 35a, 35b und 35c zugeführt werden,
um sechs Punkte D1 bis D6 durch drei Wellenformerzeugungsschaltungen 35a, 35b und 35c zu
erzeugen. Dies kann dadurch ausgeführt werden, daß die Schalter 371a ,... 374c ein-
und ausgeschaltet werden. Die Schalter 371a ,... 374c sind in den jeweiligen Aktuatoren 71 , 72 , 73 und 74 vorgesehen,
welche den jeweiligen Düsen 21 , 22 , 23 und 24 zugeordnet
sind.
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Wenn
ferner eine Druckperiode in mehrere Abschnitte unterteilt ist, muß die Taktung
der Ein- und Ausschaltvorgänge
der oben beschriebenen Schalter 371a ,... 374c über
die maximale kontinuierliche Antriebsfrequenz hinaus erhöht werden,
welche eine Hauptcharakteristik des Tintenstrahlschreibkopfes ist.
Die maximale kontinuierliche Antriebsfrequenz wird je nach dem Durchmesser
der in Praxis ausgestoßenen
Tintentropfen verändert.
Jedoch wird in dem ersten Ausführungsbeispiel
und in den später beschriebenen
zweiten und dritten Ausführungsbeispielen
die maximale kontinuierliche Frequenz zur Vereinfachung der Erklärung auf
einen gleichbleibenden Wert gesetzt.
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13 ist
eine Tabelle, welche Schaltkombinationen des Schalters zeigt, um
jeweilige Arten von Punkten aufgrund einer Kombination der Antriebsspannungswellenform
der Wellenformerzeugungsschaltungen zu bilden. 13 zeigt
Schaltkombinationen der Schalter 371a , 371b und 371c von
jedem (beispielsweise Aktuator 71 )
der Mehrzahl der Aktuatoren 7. Graduierungswerte 1 bis
6 der Tabelle gemäß 13 entsprechen
den jeweiligen Punkten D1 bis D6. Fer ner zeigt der Graduierungswert "0" der Tabelle gemäß 13, daß keine
Tintenentladung ausgeführt
wird.
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Die 14a, 14b, 14c und 14d sind
Diagramme, welche jeweils die Antriebsspannungswellenform zeigen,
welche dem Aktuator bereitgestellt wird, entsprechend der Kombination
der Schalter in Übereinstimmung
mit der Tabelle gemäß 13;
und die 14a, 14b, 14c und 14d entsprechen
den jeweiligen Graduierungswerten 0 bis 3 von 13.
Die 15a, 15b, 15c sind Diagramme, welche die Antriebsspannungswellenform
zeigen, welche dem Aktuator bereitgestellt wird, entsprechend der
Kombination der Schalter in Übereinstimmung
mit der Tabelle nach 13; und die 15a, 15b, 15c entsprechen den jeweiligen Graduierungswerten
4 bis 6 von 13.
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Die
Steuerung 31 liest eine Information, welche die Antriebsspannungswellenformen
SD1 bis SD6, wie in den 8a, 8b und 8c und
den 9a, 9b und 9c gezeigt,
betrifft, aus dem Antriebsspannungswellenformspeichermittel 32 aus, um
die Information an den Wellenformgenerator 33 zu übertragen.
Gemäß dieser
Operation werden die Antriebsspannungswellenformen SD1 bis SD6 für die Aktuatoren 71 , 72 , 73 und 74 aus
den jeweiligen Wellenformerzeugungsschaltungen 35a, 35b und 35c zugeführt.
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Die
Steuerung 31 überträgt so oft
wie notwendig ein Entladestartbefehlssignal an den Wellenformgenerator 33 entsprechend
dem Druckstartbefehlssignal CMP, welches von dem externen Teil bereitgestellt
wird. Die Steuerung 31 liefert das Befehlssignal DSWN zweimal
zur Auswahl der Antriebsspannungswellenform/Düse entsprechend einem Graduierungswert
einer Pixelposition des Aufzeichnungsmediums an das Schaltteil 34 in
jedem Entladestartbefehl in einer Druckperiode T.
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Nachfolgend
wird der Fall beschrieben, bei welchem ein Befehlssignal an einem
beliebigen Aktuator 71 ausgegeben
wird. Auf die Beschreibung in Bezug auf die anderen Ak tuatoren 72 , 73 und 74 wird verzichtet, weil diese die selbe
ist wie für
den Aktuator 71 .
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Wenn
in den Graduierungsdaten auf der Basis der Druckdaten DP der Graduierungswert "0" ist, wird das Antriebsspannungswellenformsignal
nicht in den Aktuator 71 gespeist.
Folglich ist das Signal, welches zum Schalten der Schalter 371a , 371b und 371c , welche den Aktuator 71 zugeordnet sind, "0 0 0" zu einem ersten Zeitpunkt und zu einem
zweiten Zeitpunkt (gemäß 13,
Graduierungswert "0" der Tabelle).
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Wenn
der Graduierungswert "1" ist, geht aus der
Tabelle der 13 klar hervor, daß in geeigneter Weise
die Antriebsspannungswellenform SD1 an den Aktuator 71 zugeführt wird. Da die Wellenformerzeugungsschaltung 35a die
Antriebsspannungswellenform SD1 erzeugt, wird bewirkt, daß das Wellenformausfallsignal
DSEW von "1 0 0" dem Schalter 371a zu einem ersten Zeitpunkt zugeführt wird.
Das Wellenformausfallsignal DSEW von "0 0 0" wird an den Schalter 371a zu einem zweiten Zeitpunkt zugeführt. In ähnlicher
Betriebsweise ist es möglich,
sieben Graduierungen entsprechend einer Schaltkombination des Schalters 371a , 371b und 371c zu jedem Zeitpunkt zu verwirklichen.
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Auf
diese Weise wird der Antrieb der jeweiligen Aktuatoren 71, 72, 73 und 74 gesteuert,
bevor die Punkte D1 bis D6 auf dem Aufzeichnungsmedium gebildet
werden, wie es in den 10a, 10b und 10c bzw.
den 11a, 11b und 11c dargestellt ist.
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Wie
es oben beschrieben wurde, werden entsprechend dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
drei Antriebswellenformsignale SD1 bis SD3 und drei Antriebswellenformsignale
SD4 bis SD6 in jedem Zeitpunkt gleichzeitig durch drei Antriebswellenformerzeugungsschaltungen 35a bis 35c erzeugt. Es
ist möglich,
während
einer Druckperiode T zwei der Antriebswellenformsignale SD1 bis
SD6 auszuwählen,
so daß eine
Bildaufzeichnung in sieben Graduierungen in ei nem Abtasttakt bezüglich eines
Pixels auf dem Aufzeichnungsmedium durchgeführt werden kann. Somit besteht
der Vorteil, daß es
möglich
ist, eine hohe Bildqualität
mit hoher Geschwindigkeit zu drucken.
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ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL:
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Als
nächstes
wird ein zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung gemäß den beiliegenden 16A, 16B, 16C bis 20A, 20B, 20C beschrieben.
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Des
weiteren ist die Antriebsvorrichtung zum Ausführen des Betriebsverfahrens
bei diesem Ausführungsbeispiel
die gleiche wie diejenige des ersten Ausführungsbeispiels. Daher wird
auf die nochmalige Darstellung und detaillierte Beschreibung verzichtet.
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Die 16A, 16B, 16C sind Diagramme, welche sechs Arten von Antriebsspannungswellenformen
zeigen, die durch drei Wellenformenerzeugungsschaltungen der Antriebsvorrichtung nach 6 erzeugt
werden, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Die Antriebsspannungswellenformen SD1
bis SD5 des Diagramms sind dieselben wie die Antriebsspannungswellenformen
SD1 bis SD5, wie sie in den 8A, 8B und 8C sowie 9A, 9B und 9C des
ersten Ausführungsbeispiels
gezeigt sind, und die Punkte, welche entsprechend der Antriebsspannungswellenformen
SD1 bis SD5 gebildet werden, entsprechen den jeweiligen Punkten
D1 bis D5, wie sie in den 10A, 10B und 10C sowie
den 11A, 11B und 11C gezeigt sind.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
besteht der erste Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel darin, daß eine Antriebsspannungswellenform SD0
erzeugt wird, zum Anlegen einer sehr kleinen Schwingung an die Tintenkammer 4 in
einem Ausmaß,
daß noch
keine Tintentropfen von den Düsen 21 , 22 , 23 und 24 ausgestoßen werden.
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Ferner
ist anstelle der Erzeugung der Antriebsspannungswellenform SD0 nach
den 16A, 16B und 16C auch möglich,
eine flache Antriebsspannungswellenform SD0' zu erzeugen, wie sie in 17 dargestellt
ist. Eine derartige flache Antriebsspannungswellenform SD0' bewirkt, daß der Aktuator 7 überhaupt
keine Schwingungen durchführt.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
wird eine Druckperiode T in zwei Abschnitte T1 und
T2 unterteilt. Es werden unterschiedliche
Arten von Antriebsspannungswellenformen SD1 bis SD5 gleichzeitig
an den Wellenformerzeugungsschaltungen 35a, 35b und 35c in
den jeweiligen Abschnitten T1 und T2 erzeugt. Konkret erzeugt die Wellenformerzeugungsschaltung 35a die
Antriebsspannungswellenformen SD0 (oder SD0'), SD1. Die Wellenformerzeugungsschaltung 35b erzeugt
die Antriebsspannungswellenformen SD2, SD3. Die Wellenformerzeugungsschaltung 35c erzeugt
die Antriebsspannungswellenformen SD4, SD5.
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Die
Tabelle in 18 zeigt Graduierungswerte,
welche sich durch Schaltkombinationen von Ein- und Aus-Zuständen der
Schalter 371a ...374c ergeben.
Die 19A, 19B 19C sind Diagramme, welche eine Antriebsspannungswellenform zeigen,
welche dem Aktuator entsprechend einer Schaltkombination der Schalter
gemäß 18 zuführt wird;
und die 19A, 19B, 19C entsprechen den Graduierungswerten 0 bis 2
der Tabelle von 18. Die 20A, 20B, 20C sind Diagramme,
welche eine Antriebsspannungswellenform zeigen, welche dem Aktuator
entsprechend einer Schaltkombination der Schalter gemäß 18 zugeführt wird;
und die 19A, 19B, 19C entsprechen den Graduierungswerten 3 bis 5
der Tabelle von 18.
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Des
weiteren bedeutet der Graduierungswert "0",
daß kein
Tintentropfen ausgestoßen
wird.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
besteht der zweite Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel, daß bei den
Graduierungsdaten entsprechend den Druckdaten TP bei einem Graduierungswert
von "0" das Signal von "0 0 0" an die Schalter 371a , 371b und 371c , welche dem Aktuator 71 zugeordnet sind, im ersten Zeitabschnitt
zugeführt
wird. Des weiteren wird das Signal "1 0 0" an die Schalter 371a 371b und 371c ,
welche dem Aktuator 71 entsprechen,
in einem zweiten Zeitabschnitt zugeführt. Der Schalter 371a wird durch das Signal "1 0 0" eingeschaltet, bevor
die Antriebsspannungswellenform SD0 (oder SD0') dem Aktuator 71 aus
der Wellenformerzeugungsschaltung 35a zugeführt wird.
Folglich wird kein Tintentropfen aus der Düse 21 ausgestoßen, wodurch
der Graduierungswert "0" realisiert wird.
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Mit
dem zweiten Ausführungsbeispiel
kann eine Nicht-Entladung
oder eine mangelnde Entladung, welche durch einen ansteigenden Viskositätskoeffizienten
der Tinte in der Tintenkammer verursacht wird, verhindert werden
aufgrund der Tatsache, daß eine
Antriebsspannungswellenform SD0 geliefert wird. Die Antriebsspannungswellenform
SD0 erzeugt eine Schwingung der Tintenkammer 4 in einem Ausmaß, daß die Tinte
noch nicht ausgestoßen
wird.
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DRITTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
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Im
nachfolgenden wird ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung entsprechend den 21A, 21B und 21C bis 23A, 23B, 23C und 23D beschrieben.
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Da
ferner die Vorrichtung zum Ausführen
des Verfahrens zum Betreiben dieses Ausführungsbeispiels dieselbe wie
diejenige des ersten Ausführungsbeispiels
und des zweiten Ausführungsbeispiels
ist, wird auf eine erneute Darstellung und detaillierte Erläuterung
verzichtet.
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Die 21A, 21B und 21C sind Diagramme, welche vier Arten von Antriebsspannungswellenformen
zeigen, die durch drei Wellenformerzeugungsschaltungen 35a, 35b und 35c erzeugt werden,
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. 22 ist
eine Tabelle, welche Graduierungswerte angibt, die sich durch Schaltkombinationen
von Ein- und Aus-Zuständen
der Schalter 371a ...374c ergeben. Die 23A, 23B, 23C, 23D sind Diagramme, welche eine Antriebsspannungswellenform
zeigen, die dem Aktuator entsprechend einer Schaltkombination der
Schalter gemäß 22 zugeführt wird;
und die 23A, 23B, 23C und 23D entsprechen
den Graduierungswerten 0, 1, 3, 6 der Tabelle von 22.
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Bei
dem dritten Ausführungsbeispiel
wird das Betriebsverfahren nach der vorliegenden Erfindung für einen
Hochgeschwindigkeitsdruckmodus angewendet. Dabei bedeutet der Hochgeschwindigkeitsdruckmodus,
daß eine
Druckperiode T bei dem dritten Ausführungsbeispiel kürzer ist
als eine Druckperiode bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel.
Aus diesem Grund kann die eine Druckperiode T nicht in mehrere Abschnitte
unterteilt werden. Aber selbst wenn die eine Druckperiode T in mehrere
Abschnitte unterteilt würde,
wie es im Zusammenhang mit dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel
gezeigt ist, ist es schwierig, die Antriebsspannungswellenform in
jedem einzelnen Abschnitt zuzuführen.
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Daher
erzeugt die Wellenformerzeugungsschaltung 35b im dritten
Ausführungsbeispiel
eine Antriebsspannungswellenform SD3, wie es in 21B gezeigt ist. Dagegen erzeugt die Wellenformerzeugungsschaltung 35c die
Antriebsspannungswellenform SD6, wie es in 21C gezeigt
ist. Ferner hat die Antriebsspannungswellenform SD1 oder die Antriebsspannungswellenform
SD0 eine vergleichsweise kürzere
Periode. Somit liefert in der Wellenformerzeugungsschaltung 35a,
wie in 21A gezeigt, eine Seite (erste
Hälfte
von Abschnitt T4) der jeweiligen Abschnitte T4, T5, welche in zwei
Abschnitte unterteilt sind, die Antriebsspannungswellenform SD1,
während
die andere Seite (hintere Hälfte
von Abschnitt T5) die Antriebsspannungswellenform SD0 liefert.
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Wie
es in der Tabelle von 22 gezeigt ist, werden bei diesem
Ausführungsbeispiel
vier Graduierungswerte realisiert, nämlich die Graduierungswerte "0", "1", "3" und "6" entsprechend
dem Ein- bzw. Ausschalten der Schalter 371a ,... 374c . Die vier Graduierungswerte "0", "1", "3" und "6" entsprechen den
jeweiligen 23A, 23B, 23C bzw. 23D.
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Um
den Graduierungswert "0" zu realisieren, ist
es geeignet, eine Druckperiode T' im
Hochgeschwindigkeitsmodus in zwei Abschnitte T4, T5 zu unterteilen,
bevor die Antriebsspannungswellenform SD0 in der letzten Hälfte des
Abschnittes T5 zugeführt
wird. Um den Graduierungswert "1" zu realisieren,
ist es geeignet, die Antriebsspannungswellenform SD1 der ersten
Hälfte
des Abschnittes T4 zuzuführen.
Um einen Graduierungswert "3" zu realisieren,
ist es geeignet, die Antriebsspannungswellenform SD3 sowohl der
ersten Hälfte
des Abschnittes T4 als auch der letzten Hälfte des Abschnittes T5 zuzuführen, während sich
der Schalter in einem eingeschalteten Zustand befindet. Um den Graduierungswert "6 " zu realisieren,
ist es geeignet, die Antriebsspannungswellenform SD6 sowohl der
ersten Hälfte des
Abschnittes T4 als auch der letzten Hälfte des Abschnittes T5 zuzuführen, während der
Schalter in einem eingeschalteten Zustand ist.
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Bei
dem dritten Ausführungsbeispiel
wird in derselben Weise wie beim zweiten Ausführungsbeispiel eine Nicht-Entladung oder eine
mangelhafte Entladung, welche durch einen ansteigenden Viskositätskoeffizient
der Tinte in der Tintenkammer verursacht wird, dadurch verhindert,
daß die
Antriebsspannungswellenform SD0 erzeugt wird. Die Antriebsspannungswellenform
SD0 bewirkt, daß die Tintenkammer 4 in
einem Ausmaß schwingt,
daß keine
Tinte ausgestoßen
wird.
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Selbst
wenn eine Druckperiode T eine kurze Druckperiode T' beim Hochgeschwindigkeitsdrucken ist,
ist es möglich,
mehrere Graduierungen bzw. Abstufungen (vier Arten von Graduierungen
in diesem Falle) zu erreichen. Daher ist es auf diese Weise vorteilhaft
möglich,
ein Hochqualitätsdruckbild
beim Hochgeschwindigkeitsdrucken zu erzielen.
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Bei
den jeweiligen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die Antriebsspannungswellenform,
die Anzahl der Arten von Antriebsspannungswellenformen, die Anzahl
der Unterteilungen einer Druckperiode und die Anzahl der Unterteilungsabschnitte
sowie die Schaltvorgänge
der Schalter entsprechend dem Verhältnis zwischen der Druckperiode
(Druckzeit) und der Bildqualität
festgelegt.
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Eine
zentrale Rechnereinheit (CPU) steuert die jeweiligen Teile des Tintenstrahldruckers.
Ein Personalcomputer liefert Druckdaten an den Tintenstrahldrucker.
Die CPU, welche eine Informationsverarbeitungsvorrichtung bildet,
wie etwa der Personalcomputer, wählt
das Betriebsverfahren entsprechend dem Bildqualitätsmodus
aus, der durch den Bediener eingestellt wurde. Geeigneterweise sind
das Verfahren und die Vorrichtung derart ausgebildet, daß die CPU
das Betriebsverfahren entsprechend dem durch den Bediener eingestellten
Bildqualitätsmodus
auswählt
und die das Betriebsverfahren betreffenden Daten der Steuerung 31 zugeführt werden.
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Ferner
sind das Verfahren und die Vorrichtung geeigneterweise derart ausgebildet,
daß die Steuerung 31 das
Betriebsverfahren unmittelbar entsprechend den Daten auswählt, welche
dem Bildqualitätsmodus
entsprechen, und von der CPU des Tintenstrahldruckers und/oder der
die Bildverarbeitungsvorrichtung bildenden CPU übertragen werden.
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Ferner
ist es möglich,
den Hochgeschwindigkeitsdruckmodus, den Hochqualitätsbildmodus,
etc. als den Bildqualitätsmodus
aufzuführen.
Der Hochgeschwindigkeitsdruckmodus ist ein Modus, der für den Fall
eingestellt wird, in welchem ein Druckvorgang mit hoher Geschwindigkeit
benötigt
wird, selbst wenn die Druckqualität etwas schlechter ist, wie
etwa beim Testdrucken etc. zum Überprüfen des
gesamten Bildlayouts usw.. Der Hochqualitätsbildmodus ist ein Modus,
der eingestellt wird für
den Fall, daß ein Druckvorgang
mit hoher Bildqualität
benötigt
wird, selbst wenn ein etwas mehr Zeit zum Drucken benötigt wird.
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Es
wurden hier bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung beschrieben. Jedoch ist die Erfindung nicht auf die
oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt.
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Beispielsweise
wurde in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen lediglich
der Fall beschrieben, bei welchem die Graduierungsaufzeichnung lediglich
mit einer Farbe ausgeführt
wird. Jedoch ist eine Farbgraduierungsaufzeichnung in einer Weise
möglich,
daß der
Tintenstrahlschreibkopf mit mehreren Düsen ausgestattet ist, welche
Tintentropfen von einer Mehrzahl von Farben ausstoßen.
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Ferner
wurde in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ausgeführt, daß die Steuerung 31 die
Paralleldaten zur Auswahl von Wellenform/Düsen DSWN an das Schaltteil 34 liefert.
Jedoch ist dies nicht auf die oben beschriebene Betriebsweise beschränkt. Es
ist geeignet bzw. möglich, daß lediglich
der Schalter zu schalten frei gegeben wird. Ferner ist es eine mögliche Ausführung, daß die Düsenauswahldaten
DSWN zugeführt
werden. Darüber
hinaus ist es möglich,
daß das
Schaltteil 34 mit einem Dekoder ausgestattet ist, um die
Graduierungswertdaten jeder einzelne Düse 21 bis 24 zu zuführen.
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Ferner
wurde ausgeführt,
daß die
Steuerung 31 das Entladestartbefehlssignal an den Wellenformgenerator 33 liefert.
Jedoch ist dies nicht auf den obigen Gegenstand beschränkt. Es
ist ein Positionserfassungsmittel vorgesehen, wie etwa ein Positionskodiergerät zum Erfassen
der Position des Tintenstrahlschreibkopfes 1. Das Positionserfassungsmittel erfaßt den Tintenstrahlschreibkopf 1,
der durch die vorgeschriebene Pixelposition hindurchläuft. Es
ist eine geeignete bzw. mögliche
Ausführung,
daß der Entladungsstartbefehl
dem Wellenformgenerator 33 in Übereinstimmung mit dem Erfassungssignal
des Positionserfassungsmittels zugeführt wird.
-
Ferner
wurde bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ausgeführt, daß die Steuerung 31 eine
Auswahl des Antriebsspannungswellenformsignals, usw. in einem jeweiligen
Abtastvorgang ausführt.
Jedoch ist es durch den obigen Gegenstand nicht darauf beschränkt. Es
ist eine geeignete bzw. mögliche
Ausführung,
daß die
Auswahl des Antriebswellenformsignals entsprechend der Steuerung
aus einem externen Teil durchgeführt
wird.
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Ferner
wurde in der obigen Beschreibung ausgeführt, daß der Wellenformgenerator 33 mit
drei Wellenformerzeugungsschaltungen 35a, 35b, 35c ausgestattet
ist. Jedoch ist es eine geeignete bzw. mögliche Ausführung, daß der Wellenformgenerator 33 mit
mehr als vier Wellenformerzeugungsschaltungen ausgestattet sein
kann.
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Ferner
wurde vorstehend beschrieben, daß eine Druckperiode T in zwei
Abschnitte unterteilt wird. Jedoch ist es auch geeignet bzw. möglich, daß eine Druckperiode
T in mehr als drei Abschnitte unterteilt wird, falls die Ein/Ausschaltsteuerung
bzw. -taktung der Schalter 371a ,
... 374c über die maximale kontinuierliche
Antriebsfrequenz hinaus erhöht
werden kann. Eine solche Ausbildung ermöglicht, daß die Anzahl von Graduierungen,
welche während
einer Druckperiode erzeugt werden, erhöht wird.
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Ferner
wurde oben beschrieben, daß eine der
mehreren Antriebsspannungswellenformen einer von entweder der ersten
Hälfte
oder der letzten Hälfte der
zweigeteilten Druckperiode T zugeführt wird. Jedoch ist es auch
möglich,
eine ausgewählte
Antriebsspannungswellenform sowohl der ersten Hälfte als auch der letzten Hälfte zuzuführen. Hiermit
wird es möglich,
mehrere Graduierungen in einer Weise zu realisieren, daß die Antriebsspannungswellenform derart
zugeführt
wird, daß unterschiedliche
Graduierungen von Tintentropfen jeweils in der ersten Hälfte und
der letzten Hälfte
ausgestoßen
werden.
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Ferner
wurde bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen beschrieben,
daß die
Wellenformerzeugungsschaltung die Antriebsspannungswellenform erzeugt.
Jedoch ist es geeignet bzw. möglich,
daß die
Wellenformerzeugungsschaltung eine Stromwellenform und/oder eine
andere Wellenform außer
eine Spannungswellenform erzeugt, falls diese bewirken kann, daß ein Tintentropfen
von der Düse
ausgestoßen
wird, wenn sich das Volumen innerhalb der Tintenkammer ändert.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
und der erfindungsgemäße Vorrichtung
wird eine Druckperiode in mehrere Abschnitte unterteilt. Das Verfahren
und die Vorrichtung bewirken, daß mehrere Arten von Antriebswellenformen
entsprechend der Größe der Tintentropfen
in den jeweiligen Abschnitten erzeugt werden. Das Verfahren und
die Vorrichtung wählen
eine beliebige Antriebswellenform von mehreren Arten der Antriebswellenformen
aus, welche in jedem Abschnitt zugeführt werden, um ein Schwingungserzeugungsmittel
in jedem der jeweiligen Abschnitte zu speisen. Auf diese Weise erzielt
man mehrere Graduierungen bzw. Abstufungen während einer Druckperiode. Somit
ist es möglich,
ein Hochqualitätsdruckbild
zu erhalten, während
die Aufzeichnungsgeschwindigkeit erheblich verbessert wird. Das Verfahren
und die Vorrichtung erhöhen
nicht die Aufzeichnungszeit, selbst wenn die Anzahl von Graduierungen
zunimmt.
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Ferner
muß der
Aufbau des Tintenstrahlschreibkopfes nicht aufwendig sein und große Abmessungen
haben.