DE102016122786A1

DE102016122786A1 - Verfahren zur Erzeugung eines Zeilentaktes für eine Druckvorrichtung und eine entsprechende Druckvorrichtung

Info

Publication number: DE102016122786A1
Application number: DE102016122786.2A
Authority: DE
Inventors: Heiner Reihl
Original assignee: Oce Holding BV
Current assignee: Canon Production Printing Holding BV
Priority date: 2016-11-25
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2018-05-30
Also published as: DE102016122786A8

Abstract

Es wird ein Verfahren (400) beschrieben, mit dem auf Basis eines Drehgeber-generierten Grundtaktes (301) ein Ausgangstakt (303) zur Ansteuerung von Bildpunkterzeugungseinheiten einer Druckvorrichtung (100) erzeugt wird. Der Ausgangstakt (303) wird durch zeitliches Verzögern von zumindest einigen der Grundtaktsignale (302) des Grundtaktes (301) erzeugt, so dass eine Anforderung in Bezug auf die Bildpunktauflösung und eine Anforderung in Bezug auf die maximale Ansteuerfrequenz der Bildpunkterzeugungseinheiten erfüllt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Zeilentaktes für die Ansteuerung von Bildpunkterzeugungseinheiten einer Druckvorrichtung, insbesondere für die Ansteuerung von Düsen eines Tintenstrahldruckers.
Tintenstrahldrucker können zum Bedrucken von Aufzeichnungsträgern (wie z.B. Papier) verwendet werden. Ein Tintenstrahldrucker kann ein oder mehrere Druckriegel mit jeweils ein oder mehreren Druckköpfen umfassen. Dabei kann jeder Druckriegel für den Druck einer bestimmten Farbe verwendet werden. Der Aufzeichnungsträger kann in einer Transportrichtung an den ein oder mehreren Druckriegeln vorbeigeführt werden, um zeilenweise ein Druckbild auf den Aufzeichnungsträger zu drucken.
Die Ansteuerung der Düsen zum Druck einer Zeile eines Druckbildes erfolgt typischerweise in Abhängigkeit von einem Zeilentakt, der von dem Vorschub des Aufzeichnungsträgers, insbesondere von dem zurückgelegten Weg des Aufzeichnungsträgers, in Transportrichtung abhängt. Der Zeilentakt umfasst dabei typischerweise eine Sequenz von Zeilentaktsignalen, wobei jedes Zeilentaktsignal den Druck einer Zeile eines Druckbildes bewirkt.
Zur Erfassung des Vorschubs bzw. des zurückgelegten Weges des Aufzeichnungsträgers kann eine schlupffreie Geberwalze mit einem Drehgeber verwendet werden. Die Geberwalze wird dabei durch den Aufzeichnungsträger angetrieben, so dass die Geberwalze eine der Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers entsprechende Winkelgeschwindigkeit aufweist. Der Vorschub bzw. der zurückgelegte Weg des Aufzeichnungsträgers wird somit durch eine Änderung der Winkelposition der Geberwalze angezeigt. Die Winkelposition kann dann durch einen an der Geberwalze angeordneten Drehgeber bereitgestellt werden. Insbesondere kann der Drehgeber dabei eine Sequenz von Grundtaktsignalen ausgeben, wobei der zeitliche Abstand zwischen zwei Taktsignalen einer bestimmten Änderung der Winkelposition und damit einem bestimmten Vorschub des Aufzeichnungsträgers entspricht. Die Sequenz von Grundtaktsignalen bildet einen Grundtakt.
Der Zeilentakt zur Ansteuerung der Düsen eines Tintenstrahldruckers wird typischerweise auf Basis des Grundtaktes ermitteln. Dabei kann es jedoch vorkommen, dass je nach Bildpunktauflösung in Transportrichtung und/oder je nach Stärke des Aufzeichnungsträgers der Grundtakt nicht die erforderliche Auflösung für den zu ermittelten Zeilentakt aufweist. Die fehlende Auflösung des Grundtaktes kann zu Ungenauigkeiten und insbesondere zu Unregelmäßigkeiten bei der Sequenz von Zeilentaktsignalen des Zeilentakts führen. Dies kann insbesondere bei relativ hohen Transportgeschwindigkeiten und/oder bei relativ hohen Bildpunktauflösungen in Transportrichtung zu Druckbildstörungen führen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Erzeugung eines Taktes zur Ansteuerung der Bildpunkterzeugungseinheiten einer Druckvorrichtung und eine entsprechende Druckvorrichtung vorzustellen, so dass Zeilen eines Druckbildes fehlerfrei gedruckt werden können.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 oder durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Generierung eines Ausgangstaktes für die Ansteuerung von Bildpunkterzeugungseinheiten einer Druckvorrichtung zum Drucken von Bildpunkten einer Sequenz von Zeilen eines Druckbildes auf einen Aufzeichnungsträger beschrieben, wobei eine Zeile vorzugsweise quer zur Transportrichtung verläuft. Das Verfahren umfasst das Ermitteln eines Grundtaktes mit einer Sequenz von Grundtaktsignalen mittels einer Gebereinheit, die eingerichtet ist, ein Ausmaß bzw. eine Strecke einer Relativbewegung zwischen den Bildpunkterzeugungseinheiten und dem Aufzeichnungsträger zu erfassen. Außerdem umfasst das Verfahren das Ermitteln einer Sequenz von Ausgangstaktsignalen des Ausgangstaktes auf Basis der Sequenz von Grundtaktsignalen, wobei das Ermitteln eines Ausgangstaktsignales zumindest teilweise (d.h. zumindest für ein oder mehrere der Ausgangstaktsignale) das zeitliche Verzögern eines Grundtaktsignales umfasst. Mit anderen Worten, mindestens ein Ausgangstaktsignal kann durch zeitliches Verzögern von mindestens einem Grundtaktsignal ermittelt werden. Die Sequenz von Ausgangstaktsignalen kann derart ermittelt werden, dass beim Drucken einer Zeile mit jedem Q^ten Ausgangstaktsignal (insbesondere im Mittel über einen Referenzzeitraum) eine Ziel-Bildpunktauflösung des Druckbildes in Transportrichtung erzielt wird, wobei Q eine ganze Zahl ist, mit Q ≥ 1. Außerdem kann die Sequenz von Ausgangstaktsignalen derart ermittelt werden, dass ein Zeitraum von Q Ausgangstaktsignalen nicht kleiner als eine Mindestzeit ist, die die Bildpunkterzeugungseinheiten zum Druck der Bildpunkte einer Zeile benötigen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Druckvorrichtung mit einer Steuereinheit beschrieben, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Im Weiteren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigen

1 ein Blockdiagramm eines beispielhaften Tintenstrahldruckers;
2a und 2b eine beispielhafte Ausführungsform einer Gebereinheit aus unterschiedlichen Perspektiven;
3a, 3b, 3c beispielhafte Grundtakte, Ausgangstakte und Zeilentakte; und
4 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Ermittlung eines Ausgangstaktes.

Das vorliegende Dokument befasst sich mit der präzisen und effizienten Ermittlung eines Zeilentaktes für eine Druckvorrichtung, insbesondere für einen Tintenstrahldrucker, auf Basis eines wegbasierten Grundtaktes.
1 zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Tintenstrahldruckers 100. Die in 1 dargestellte Druckvorrichtung 100 ist für einen Endlos-Druck ausgelegt, d.h. für den Druck auf einem „endlosen“ bzw. bahnförmigen Aufzeichnungsträger 120 (auch als „continuous feed“ bezeichnet). Der Auszeichnungsträger 120 wird typischerweise von einer Rolle (dem Abwickler) abgewickelt und dann dem Druckwerk der Druckvorrichtung 100 zugeführt. Durch das Druckwerk wird ein Druckbild auf den Aufzeichnungsträger 120 aufgebracht, und der bedruckte Aufzeichnungsträger 120 wird (ggf. nach Fixieren / Trocknen des Druckbildes) wieder auf einer weiteren Rolle (dem Aufwickler) aufgewickelt. Alternativ kann der bedruckte Aufzeichnungsträger 120 durch eine Schneidevorrichtung in Bögen bzw. Seiten geschnitten werden. In 1 wird die Transportrichtung 1 des Aufzeichnungsträgers 120 durch einen Pfeil dargestellt. Die Ausführungen in diesem Dokument sind auch für eine Druckvorrichtung zum Bedrucken von bogenförmigen bzw. seitenförmigen Aufzeichnungsträgern 120 anwendbar. Des Weiteren sind die Ausführungen auf andere Druckvorrichtungen (z.B. auch auf tonerbasierte Druckvorrichtungen) anwendbar.
Das Druckwerk der Druckvorrichtung 100 umfasst in dem dargestellten Beispiel vier separate voneinander in Transportrichtung 1 beabstandete Druckriegel 102. Die unterschiedlichen Druckriegel 102 können für das Drucken mit Tinten unterschiedlicher Farbe verwendet werden (z.B. Schwarz, Cyan, Magenta und/oder Gelb). Das Druckwerk kann noch weitere Druckriegel 102 für das Drucken mit weiteren Farben umfassen.
Jeder Druckkopf 103 umfasst mehrere Düsen 104, wobei jede Düse 104 eingerichtet ist, Tintentropfen auf den Aufzeichnungsträger 120 zu feuern oder zu stoßen. In 1 sind beispielhafte Düsen 104 für einen Druckkopf 103 dargestellt. Beispielsweise kann ein Druckkopf 103 beispielsweise 2558 bzw. 5312 effektiv genutzte Düsen 104 umfassen, die entlang einer oder mehrerer Reihen quer zur Transportrichtung 1 des Aufzeichnungsträgers 120 angeordnet sind. Die Düsen 104 in den einzelnen Reihen können versetzt zueinander angeordnet sein. Mittels der Düsen 104 eines Druckkopfs 103 kann jeweils eine Zeile auf den Aufzeichnungsträger 120 quer zur Transportrichtung 1 gedruckt werden. Durch die Verwendung von mehreren Reihen mit typischerweise querversetzten Düsen 104 kann eine erhöhte Bildpunktauflösung quer zur Transportrichtung 1 bereitgestellt werden. In Summe können so durch einen in 1 dargestellten Druckriegel 102 z.B. K=12790 bzw. K=26560 Tropfen entlang einer Zeile auf den Aufzeichnungsträger 120 gefeuert werden (z.B. für eine Druckbreite von ca. 56cm mit 600 dpi (dots per inch, d.h. Bildpunkte pro Zoll)).
Die Druckvorrichtung 100 umfasst weiter eine Steuereinheit 101 (z.B. eine Ansteuer-Hardware und/oder einen Controller), die eingerichtet ist, die Aktuatoren der einzelnen Düsen der einzelnen Druckköpfe 103 anzusteuern, um in Abhängigkeit von Druckdaten ein Druckbild auf den Aufzeichnungsträger 120 aufzubringen.
Die Druckvorrichtung 100 umfasst somit zumindest einen Druckriegel 102 mit K Düsen, die mit einem bestimmten Zeilentakt angesteuert werden können, um eine Zeile (quer zu der Transportrichtung 1 des Aufzeichnungsträgers 120) mit K Pixeln bzw. K Spalten auf den Aufzeichnungsträger 120 zu drucken. Aufgrund der Anordnung in mehreren Reihen werden die Düsen eines Druckkopfes 103 typischerweise mit einem (festen) Zeitversatz zueinander angesteuert, um eine Zeile zu drucken. Die Düsen sind in dem dargestellten Beispiel unbeweglich bzw. fest in der Druckvorrichtung 100 verbaut, und der Aufzeichnungsträger 120 wird mit einer bestimmten Transportgeschwindigkeit an den feststehenden Düsen vorbeigeführt. Eine bestimmte Düse 104 kann die Bildpunkte einer entsprechenden in Transportrichtung 1 verlaufenden Spalte auf den Aufzeichnungsträger 120 drucken. Bei dieser Konstellation spricht man von einer 1:1-Zuordnung, da jeder Spalte eine Düse 104 zugeordnet ist. Somit erfolgt durch eine bestimmte Düse 104 pro Zeile eines Druckbildes maximal ein Tintenausstoß.
Die Druckvorrichtung 100 umfasst ferner eine Drehgebereinheit 110, die eingerichtet ist, einen Grundtakt zur Ermittlung des Zeilentaktes für die Ansteuerung der Düsen der Druckvorrichtung 100 bereitzustellen. Wie in den 2a und 2b aus unterschiedlichen Perspektiven dargestellt, umfasst die Drehgebereinheit 110 eine Geberwalze 201, die von dem, sich in Transportrichtung 1 bewegenden, Aufzeichnungsträger 120 angetrieben wird und die sich (schlupffrei) mit dem Aufzeichnungsträger 120 bewegt. Eine Umdrehung der Gebel-Walze 201 entspricht somit einem bestimmten Weg d des Aufzeichnungsträgers (z.B. d=200mm).
Die Drehgebereinheit 110, insbesondere ein Inkrementalgeber, kann außerdem mindestens einen Drehgeber 200 umfassen, der bspw. eine mit Schlitzen 205 versehene Scheibe 202 aufweist, die sich zwischen mindestens einer Leuchtdiode 204 und mindestens einem Fotodetektor 203 befindet. Vorzugsweise sind zwei leicht versetzt angeordnete Fotodetektoren 203 vorhanden, die bei der Drehung der Scheibe 202 zwei, vorzugsweise um 90°, elektrisch phasenverschobene, vorzugsweise rechteckförmige, Signale A und B abgeben. Ein AB-Zähler kann aus diesen beiden Signalen die Drehrichtung der Scheibe 202 ermitteln und die Flankenänderungen der elektrischen Signale zählen. In Summe können so pro Schlitz 205 bis zu vier Taktsignale generiert werden, die in diesem Dokument als Grundtaktsignale bezeichnet werden. Es kann somit durch eine Drehgebereinheit 110 eine Sequenz von Grundtaktsignalen bereitgestellt werden. Dabei entspricht der Abstand zwischen zwei benachbarten Grundtaktsignalen einem bestimmten zurückgelegten Grundtaktweg d_g des Aufzeichnungsträgers (z.B. d_g = 200mm/262,144 ≈ 763 nm, wobei der Umfang der Scheibe 202 bspw. 200mm beträgt und die Scheibe 202 bspw. 65 536 Schlitze 205 aufweist und pro Schlitz 205 vier Grundtaktsignale erzeugt werden). Folglich kann durch die beispielhafte Gebereinheit 100 pro Umdrehung der Geberwalze 201 eine Sequenz von 262144 Grundtaktsignalen generiert werden.
Die Anzahl von Zeilen, die auf einem bestimmten Weg des Aufzeichnungsträgers 120 in Transportrichtung 1 gedruckt wird, hängt von der Bildpunktauflösung in Transportrichtung 1 ab. Bei einer Auflösung von 1200dpi entspricht eine Zeile eines Druckbildes einem Weg des Aufzeichnungsträgers 120 von ca. 21,2µm. Es sollte somit ein Zeilentakt mit einer Sequenz von Zeilentaktsignalen bereitgestellt werden, so dass der Abstand zwischen zwei Zeilentaktsignalen einem Weg d_z des Aufzeichnungsträgers 120 von d_z≈21,2µm entspricht. Der Zeilentakt soll dabei auf Basis des von der Gebereinheit 110 bereitgestellten Grundtaktes ermittelt werden. Auf Basis des Grundtaktes kann zunächst ein Ausgangstakt mit einer Sequenz von Ausgangstaktsignalen ermittelt werden. Der Zeilentakt kann dann durch Heruntertaktung des Ausgangstaktes um den Faktor Q ermittelt werden, wobei Q eine ganze Zahl ist, mit Q ≥ 1 (z.B. Q = 6). Es kann somit mit jedem Q^ten Ausgangstaktsignal eine Zeile eines Druckbildes gedruckt werden.
Typischerweise ist der Grundtaktweg d_g kein ganzzahliges Vielfaches des erforderlichen Zeilenweges d_z. Dies liegt unter anderem daran, dass eine Bildpunktauflösung in Transportrichtung 1 ggf. flexibel angepasst werden kann und sich somit der Zeilenweg d_z ändert. Alternativ oder ergänzend kann der Grundtaktweg d_g von der Dicke des Aufzeichnungsträgers 120 abhängen, wenn der Aufzeichnungsträger 120 zumindest teilweise um die Geberwalze 201 gewickelt ist. Es können sich somit Weg-Verhältnisse $ν = \frac{d_{z}}{Q \cdot d_{g}}$
ergeben, die keine ganzen Zahlen sind. Da der Grundtakt proportional zu dem Grundtaktweg d_g ist und da der zu ermittelnde Ausgangstakt proportional zu d_z/Q sein sollte, ergeben sich somit Takt-Verhältnisse, die keine ganze Zahlen sind.
Eine Möglichkeit, um dennoch einen Ausgangstakt auf Basis des Grundtaktes zu ermitteln, der im Mittel den gewünschten Zeilenweg d_z/Q liefert, ist es, die Anzahl von Grundtaktsignalen zwischen zwei Ausgangstaktsignalen derart für die Sequenz von Ausgangstaktsignalen zu variieren, dass sich im Mittel über der Zeit der gewünschte Zeilenabstand d_z/Q ergibt. Insbesondere kann die Anzahl von Grundtaktsignalen zwischen zwei Ausgangstaktsignalen zwischen $⌊ ν ⌋$
und $⌊ ν ⌋ + 1$
variiert werden, so dass sich im zeitlichen Mittel ν ergibt (dabei ist $⌊ ⌋$
der Abrundungs-Operator).
Dies hat jedoch zur Folge, dass es je nach Auflösung des Grundtaktes zu mehr oder weniger großen Schwankungen des Zeilenabstands d_z kommt. Des Weiteren weisen die Düsen 104 eines Tintenstrahldruckers 100 typischerweise eine Begrenzung in Bezug auf einen maximal möglichen Zeilentakt auf. Insbesondere weist eine Düse 104 typischerweise eine minimale Zeitdauer T_min auf, die die Düse 104 benötigt, um eine Wellenform für den Ausstoß eines Tintentropfens abzuarbeiten. Bei einer relativ hohen Bildpunktauflösung B und/oder bei einer relativ hohen Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers 120 kann es sein, dass die minimale Zeitdauer T_min bei einem Zeilenabstand von Q · ν · d_g eingehalten wird, dass aber bei einem Zeilenabstand von $Q \cdot ⌊ ν ⌋ \cdot d_{g}$
die verfügbare Zeit zwischen Q Ausgangstaktsignalen nicht ausreicht, um die Wellenform für den Ausstoß eines Tintentropfens vollständig abzuarbeiten. Es kann dann zu Druckbildstörungen (insbesondere zu fehlenden Bildpunkten) kommen.
3a zeigt einen beispielhaften Grundtakt 301 mit einer Sequenz von Grundtaktsignalen 302. In dem dargestellten Beispiel sind einige direkt aufeinander folgende Grundtaktsignale 302 mit „a“, „b“, „c“, „d“, „e“, „f“, „g“, „h“, „i“, „j“, „k“, „l“, „m“, „n“, „o“ identifiziert. Wie oben dargelegt, liefert eine beispielhafte Gebereinheit 110 262144 Grundtaktsignale 302 pro Umdrehung der Geberwalze 201. Für eine Bildpunktauflösung von 1200dpi kann es erforderlich sein, dass pro Umdrehung 56086 Ausgangstaktsignale 304 des Ausgangstaktes 303 generiert werden. Es ergibt sich somit ein Taktverhältnis von ν ≈ 4,6. Dieses Taktverhältnis kann im Mittel dadurch realisiert werden, dass die Anzahl von Grundtaktsignalen 302 zwischen zwei Ausgangstaktsignalen 304 zufällig zwischen $⌊ ν ⌋ = 4$
und $⌊ ν ⌋ + 1 = 5$
variiert wird.
In dem Beispiel von 3a wird für die Grundtaktsignale „q“, „e“, „j“, „o“, etc. jeweils ein Ausgangstaktsignal 304 generiert. Zwischen zwei Ausgangstaktsignalen 304 befinden sich somit 4, 5, 5, 4, 5, 5, etc. Grundtaktsignale 302. Aus dem Ausgangstakt 303 kann dann der Zeilentakt 309 durch Heruntertaktung bzw. Unterabtastung um den Faktor Q (z.B. Q = 6 in dem in 3a gezeigten Beispiel) erzeugt werden, so dass für jedes Q^te Ausgangstaktsignal 304 ein Zeilentaktsignal 310 generiert wird.
Die Druckköpfe 103 einer Druckvorrichtung 100 weisen typischerweise nur eine begrenzte Druckfrequenz auf (z.B. 64kHz). Bei einer relativ hohen Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers 120 von bspw. 80m/min kann es vorkommen, dass bei einer Abfolgen von relativ nah beieinander liegenden Ausgangstaktsignalen 304 die Zeit zwischen zwei Zeilentaktsignalen 310 so kurz ist, dass die maximal mögliche Druckfrequenz eines Druckkopfes 103 überschritten wird. Beispielsweise kann die durch den Druckkopf 103 vorgegebene minimale Zeitdauer in dem o.g. Beispiel einem minimal zulässigen Abstand zwischen zwei Zeilentaktsignalen 310 von 6 · 4,56 = 27,36 Grundtaktsignalen 302 entsprechen. Dieser minimal zulässige Abstand würde z.B. unterschritten, wenn in dem in 3a dargestellten Beispiel, die Abstände zwischen den Ausgangstaktsignalen 304 nicht 4, 5, 5, 4, 5, 5 Grundtaktsignale wären, sondern 4, 4, 5, 4, 5, 5 Grundtaktsignale.
Die zufälligen Schwankungen bei der Generierung der Ausgangstaktsignale 304 und somit bei der Generierung der Zeilentaktsignal 310 kann somit zu Beeinträchtigungen bei der Ansteuerung der Druckköpfe 103 einer Druckvorrichtung 100 und somit zu der Beeinträchtigung der Druckqualität führen.
Die oben genannten Schwankungen bei der Ermittlung des Zeilentaktes können insbesondere dadurch reduziert werden, dass die Auflösung von Grundtaktsignalen 302 erhöht wird. Die Auflösung von Grundtaktsignalen 302 kann z.B. dadurch erhöht werden, dass an einer Geberwalze 201 zwei oder mehr Drehgeber 200 (z.B. zwei oder mehr Scheiben 202 mit Sensoren 203) angeordnet werden, die jeweils phasenverschoben zueinander sind. Alternativ oder ergänzend kann die Anzahl von Geberwalzen 201 mit ein oder mehreren Drehgebern 200 je Geberwalze 201 erhöht werden (die zueinander eine Phasenverschiebung aufweisen). Diese Maßnahmen erfordern jedoch zusätzlichen Bauraum und zusätzliche Kosten. Des Weiteren können durch diese Maßnahmen die Ungenauigkeiten bzw. Schwankungen nur reduziert, nicht aber gänzlich behoben werden.
Im Folgenden wird ein Verfahren zur Ermittlung des Zeilentaktes 309 auf Basis eines wegbasierten Grundtaktes 301 beschrieben, das es ermöglicht, einen Zeilentakt 309 in effizienter und präziser Weise zu ermitteln. Das Verfahren nutzt ergänzend zu dem wegbasierten Grundtakt 301 eine zeitbasierte Interpolation zwischen zwei Grundtaktsignalen 302, um ein Ausgangstaktsignal 304 zu ermitteln.
3b zeigt einen beispielhaften Grundtakt 301 mit einer Sequenz von Grundtaktsignalen 302. In dem dargestellten Beispiel soll ein Ausgangstakt 303 mit einer Sequenz von Ausgangstaktsignalen 304 ermittelt werden, die jeweils ν = 4,6 Grundtaktsignale 302 umfassen. Das erste Ausgangstaktsignal 304 wird zeitgleich mit dem Grundtaktsignal „a“ generiert. Mit dem ersten Ausgangstaktsignal 304 wird außerdem ein Verzögerungszeit-Faktor h initialisiert (h = 0). Nach dem ersten Ausgangstaktsignal 304 werden $⌊ ν + h ⌋ = 4$
Grundtaktsignale 302 abgewartet. Das dann erreichte Grundtaktsignal „e“ kann als Referenztaktsignal für das nächste zu erzeugenden Ausgangstaktsignal 304 betrachtet werden. Zur Platzierung des Ausgangstaktsignales 304 kann eine zeitbasierte Interpolation zwischen dem Referenztaktsignal $⌊ ν + h ⌋ + 1$
(d.h. dem Grundtaktsignal „e“) und dem folgenden Grundtaktsignal $⌊ ν + h ⌋ + 1$
(d.h. dem Grundtaktsignal „f“) erfolgen. Insbesondere kann mit Erreichen des Referenztaktsignales $⌊ ν + h ⌋$
(d.h. dem Grundtaktsignal „e“) ein Zeitmesser gestartet werden, um das Ausgangstaktsignal 304 um eine Verzögerungszeit t 305 zu verzögern, wobei die Verzögerungszeit t einem Bruchteil des Zeitraums T_g zwischen zwei direkt aufeinander folgenden Grundtaktsignalen entspricht. Dabei entspricht der Verzögerungszeit-Faktor h = t/T_g dem noch fehlenden Rest des Taktverhältnisses ν, d.h. $r = ν + h - ⌊ ν + h ⌋,$
der noch erforderlich ist, um das gewünschte Taktverhältnis ν zwischen den Ausgangstaktsignalen 304 zu erreichen. In dem dargestellten Beispiel entspricht der Rest r = 0,6 und die Verzögerungszeit t = 0,6· T_g .
Ausgehend von dem Referenztaktsignal (d.h. dem Grundtaktsignal „e“) werden wieder $⌊ ν + h ⌋ = ⌊ 4,6 + 0,6 ⌋ = 5$
Grundtaktsignale 302 abgewartet, um ein neues Referenztaktsignal zu ermitteln. In dem dargestellten Beispiel ist das neue Referenztaktsignal das Grundtaktsignal „j“. Das neue Referenztaktsignal wird dann wiederum um den noch verbleibenden Rest $r = ν + h - ⌊ ν + h ⌋$
verzögert, wobei nun r = 5,2 - 5 = 0,2 ist. Der neue Verzögerungszeit-Faktor ist somit h = 2. Ausgehend von dem Grundtaktsignal „j“ ergibt sich somit das nächste Referenztaktsignal nach $⌊ ν + h ⌋ = ⌊ 4,6 + 0,2 ⌋ = 4$
Grundtaktsignalen 302, mit einem neuen Verzögerungszeit-Faktor $h = r = ν + h - ⌊ ν + h ⌋ = 4,8 - 4 = 0,8$
Dieses Verfahren kann kontinuierlich fortgeführt werden, um auf Basis des Grundtaktes 301 einen Ausgangstakt 303 zu ermitteln, wobei der Abstand zwischen zwei Ausgangstaktsignalen 304 genau dem Abstand zwischen ν Grundtaktsignalen 302 entspricht, auch wenn ν keine ganze Zahl ist.
Zur Generierung eines k^ten Ausgangstaktsignals 304 kann somit ein Referenztaktsignal um $h_{k} = ν + h_{k - 1} - ⌊ ν + h_{k - 1} ⌋$
verzögert werden, wobei h_k-1 dem Verzögerungszeit-Faktor entspricht, mit dem das (k - 1)^te Ausgangstaktsignal 304 verzögert wurde, und wobei h_k dem Verzögerungszeit-Faktor des k^ten Ausgangstaktsignales 304 entspricht. Zur Ermittlung des Referenztaktsignales für das (k + 1)^ten Ausgangstaktsignal 304 können ausgehend von dem Referenztaktsignal für das k^ten Ausgangstaktsignal 304 $⌊ ν + h_{k} ⌋$
Grundtaktsignale 302 abgewartet werden. Das ${⌊ ν + h_{k} ⌋}^{te}$
Grundtaktsignal 302 nach dem Referenztaktsignal für das k^te Ausgangstaktsignal 304 entspricht dann dem Referenztaktsignal für das (k + 1)^te Ausgangstaktsignal 304.
Der Zeitmesser zur Verzögerung eines bestimmten Referenztaktsignales kann auf Basis des Grundtaktes 301 eingestellt werden. Beispielsweise kann die Zeitdauer T_g zwischen zwei direkt aufeinander folgenden Grundtaktsignalen 302 auf Basis von ein oder mehreren Grundtaktsignalen 302 ermittelt werden, die zeitlich direkt vor dem bestimmten Referenztaktsignal liegen. Beispielsweise können die Zeitdauern T_g für eine Mehrzahl von Paaren von Grundtaktsignalen 302 ermittelt werden. Die Zeitdauer T_g kann dann als (gleitender) Mittelwert bestimmt werden. So kann in präziser Weise ein Ausgangstakt 303 ermittelt werden (auch bei einer sich ändernden Transportgeschwindigkeit).
Zur Ermittlung des Ausgangstaktes 303 kann es vorteilhaft sein, auf Basis des Grundtaktes 301 einen Zwischentakt 307 (mit einer Sequenz von Zwischentaktsignalen 308) zu ermitteln (siehe 3c). Dabei kann der Zwischentakt 307 derart ermittelt werden, dass ein Zwischentaktsignal 308 zeitlich mit einem Grundtaktsignal 302 zusammenfällt und dass direkt aufeinander folgende Zwischentaktsignale 308 der Sequenz von Zwischentaktsignalen 308 im zeitlichen Mittel einen Abstand von ν Grundtaktsignalen 302 zueinander aufweisen, wobei ν eine reelle Zahl, mit ν ≥ 1, ist. Durch den Zwischentakt 307 wird somit bereits (im Mittel) die gewünschte Bildpunktauflösung B in Transportrichtung 1 gewährleistet. Der Zwischentakt 307 kann somit dem in 3a dargestellten Ausgangstakt 303 entsprechen.
Andererseits kann es vorkommen (wie bereits in Zusammenhang mit 3a dargelegt), dass der zeitliche Abstand zwischen (Q + 1) direkt aufeinander folgenden Zwischentaktsignalen 308 nicht ausreichend ist, um die Wellenform zum Ausstoß eines Tintentropfens auszuführen. Es kann somit für solche Zeilen zu Einbußen der Druckqualität kommen. Es kann daher vorteilhaft sein, zumindest einige der Zwischentaktsignale 308 zu verzögern, um entsprechende Ausgangstaktsignale 304 zu ermitteln. Das k^te Zwischentaktsignal 308 kann dabei als Referenztaktsignal für ein k^tes Ausgangstaktsignal 304 betrachtet werden, wobei das k^te Ausgangstaktsignal 304 gegenüber dem k^ten Zwischentaktsignal 308 um h_k = ν̂ - (n_k-h_k-1) verzögert wird. Dabei ist h_k-1 der Verzögerungszeit-Faktor des (k - 1)^ten Ausgangstaktsignales 304 (als Bruchteil des zeitlichen Abstands T_g zwischen zwei Grundtaktsignalen 302) und n_k die Anzahl von Grundtaktsignalen 302 zwischen dem (k - 1)^ten Zwischentaktsignal 308 und dem k^ten Zwischentaktsignal 308. ν̂ ∈ [ν_min, ν], wobei ν_min der minimale zeitliche Abstand zwischen zwei Ausgangstaktsignalen 304 ist, der zum vollständigen Abarbeiten einer Wellenform durch die Düsen 104 eines Druckkopfes 103 erforderlich ist (ν_min ist eine reelle Zahl, mit ν_min ≥ 1). Durch eine derartige zeitliche Verzögerung von zumindest einigen der Zwischentaktsignalen 308 kann ein Ausgangstakt 303 bereitgestellt werden, wobei die Ausgangstaktsignale 304 im zeitlichen Mittel einen Abstand von ν Grundtaktsignalen 302 zueinander aufweisen (und somit die Anforderungen in Bezug auf die Bildpunktauflösung B erfüllt sind) und wobei der Abstand zwischen zwei direkt aufeinander folgenden Ausgangstaktsignalen 304 niemals kleiner als der minimale Abstand von ν_min Grundtaktsignalen 302 ist.
3c veranschaulicht die Erzeugung eines Ausgangstaktes 303 auf Basis eines Zwischentaktes 307. Insbesondere zeigt 3c einen beispielhaften Grundtakt 301 mit einer Sequenz von Grundtaktsignalen 302. In dem dargestellten Beispiel wird ein Zwischentakt 307 mit einer Sequenz von Zwischentaktsignalen 308 erzeugt, die im Schnitt einen Abstand von ν = 4,6 Grundtaktsignalen 302 zueinander aufweisen. Mit dem ersten Grundtaktsignal „a“ wird zeitgleich ein erstes Zwischentaktsignal 308 erzeugt. Des Weiteren wird mit diesem ersten Zwischentaktsignal 308 zeitgleich ein erstes Ausgangstaktsignal 304 erzeugt. Nach dem ersten Zwischentaktsignal 308 werden $⌊ ν ⌋$
bzw. $⌊ ν ⌋ + 1$
Grundtaktsignale 302 abgewartet, bevor das nächste Zwischentaktsignal 307 erzeugt wird. Im abgebildeten Beispiel können $⌊ ν ⌋ = 4$
und $⌊ ν ⌋ + 1 = 5$
sein. Konkret wird in dem dargestellten Beispiel das zweite Zwischentaktsignal 308 nach $⌊ ν ⌋ = 4$
Grundtaktsignalen 302 generiert (d.h. für das Grundtaktsignal „e“). Wie bereits oben dargelegt, soll das zweite Zwischentaktsignal 308 auf ein Minimalmaß verzögert werden, um Störungen im Druckbetrieb zu vermeiden. Insbesondere soll gewährleistet werden, dass ν_min = 4,56 nicht unterschritten wird. In dem dargestellten Beispiel wird das zweite Zwischentaktsignal 308 daher um 0,56 der Grundtaktlänge T_g verschoben, um als zweites Ausgangstaktsignal 304 ausgegeben zu werden. Diese lokale Verzögerung um 0,56 wird als Verzögerungszeit-Faktor h gespeichert. Beim Erreichen des Grundtaktsignals „j“ wird das dritte Zwischentaktsignal 304 erzeugt (in dem dargestellten Beispiel nach $⌊ ν ⌋ + 1 = 5$
Grundtaktsignalen 302). Bei der Generierung des dritten Ausgangstaktsignals 304 kann die abgespeicherte Verzögerung abgebaut werden, wobei dabei die Verzögerung des zweiten Ausgangstaktsignals 304 berücksichtigt wird. Auch für das dritte Ausgangstaktsignal 304 soll gewährleistet sein, dass der Mindestabstand zwischen zwei Ausgangstaktsignalen 304 ν_min = 4, 56 nicht unterschritten wird. Dazu muss das dritte Zwischentaktsignal 308 lediglich um 0,12 der Grundtaktlänge T_g verschoben werden, um als drittes Ausgangstaktsignal 304 ausgegeben zu werden. Diese lokale Verzögerung von nur noch 0,12 wird als Verzögerungszeit-Faktor h gespeichert.
Bei Erreichen des Grundtaktsignals „o“ wird, nach $⌊ ν ⌋ + 1 = 5$
Grundtaktsignalen 302, das vierte Zwischentaktsignal 308 erzeugt. Bei der Generierung des vierten Ausgangstaktsignals 304 kann nun die abgespeicherte Verzögerung ganz abgebaut werden, wobei die Verzögerung des dritten Ausgangstaktsignals 304 berücksichtigt wird. Auch für das vierte Ausgangstaktsignal 304 soll gewährleistet sein, dass der Mindestabstand zwischen zwei Ausgangstaktsignal 304 von ν_min = 4, 56 eingehalten wird. Um dies zu erreichen, ist keine Verzögerung des vierten Zwischentaktsignals 308 erforderlich, um als viertes Ausgangstaktsignal 304 ausgegeben zu werden. Die lokale Verzögerung beträgt folglich Null und wird als Verzögerungszeit-Faktor h gespeichert.
Durch den Abbau der Verzögerungszeit kann gewährleistet werden, dass der Ausgangstakt 303 und damit auch der Zeilentakt 309 in regelmäßigen zeitlichen Abständen mit dem Grundtakt 301 synchronisiert werden. Dies sollte spätestens einmal pro Umdrehung der Geberwalze 201 erfolgen.
Die Steuereinheit 101 einer Druckvorrichtung 100 kann somit zur Generierung eines Ausgangstaktes 303 eine Mindestzeit T_min je Druckzeile abwarten, damit in jeder Druckzeile die Wellenform durch die Düsen der Druckvorrichtung 100 ausgeführt werden kann. Ist die Mindestzeit T_min nach der Anzahl von Taktsignalen 302, 304 noch nicht erreicht, kann die Steuerung die Druckzeile (d.h. das Ausgangstaktsignal 304) verzögern (ggf. bis zum nächsten Grundtaktsignal 302). Die Verzögerung 305 kann als Überhang (z.B. von einem Grundtaktsignal 302) gespeichert werden. Der Überhang kann dann in folgenden Ausgangstaktsignalen 304 wieder abgebaut werden.
Es können somit Drehgebereinheiten 110 mit einer festen (wegbasierten) Auflösung verwendet werden, um in flexibler Weise Zeilentakte 309 für eine Druckvorrichtung 100 zu generieren. Die Verwendung von Drehgebereinheiten 110 mit einer festen Auflösung ermöglicht typischerweise eine relativ hohe Frequenz der Grundtaktsignale 302 und somit eine relativ hohe Bildpunktauflösung in Transportrichtung 1.
Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, mit jedem Q^ten Ausgangtaktsignal 304 den Druck einer Zeile eines Druckbildes zu veranlassen. Dabei kann Q z.B. Q=6 oder Q=12 sein.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 400 zur Generierung eines Ausgangstaktes 303 für die Ansteuerung von Bildpunkterzeugungseinheiten einer Druckvorrichtung 100 zum Druck von Bildpunkten einer Sequenz von Zeilen eines Druckbildes auf einen Aufzeichnungsträger 120 (insbesondere auf einen bahnförmigen Aufzeichnungsträger 120). Das Verfahren 400 kann durch eine Steuereinheit 101 der Druckvorrichtung 100 ausgeführt werden. Die Druckvorrichtung 100 kann insbesondere ein Tintenstrahldrucker sein und die Bildpunkterzeugungseinheiten können Düsen 104 sein, die jeweils eingerichtet sind, zum Druck eines Bildpunktes einen Tintentropfen auszustoßen.
Die Bildpunkterzeugungseinheiten (z.B. die Düsen 104 eines Druckkopfes 103) und der Aufzeichnungsträger 120 weisen eine Relativbewegung in eine Transportrichtung 1 auf. Insbesondere kann der Aufzeichnungsträger 120 in Transportrichtung 1 an den (feststehenden) Bildpunkterzeugungseinheiten vorbei geführt werden. Es kann dann Zeile-für-Zeile ein Druckbild auf den Aufzeichnungsträger 120 gedruckt werden, wobei eine Zeile quer zu der Transportrichtung 1 verläuft.
Das Verfahren 400 umfasst das Ermitteln 401 eines Grundtaktes 301 mit einer Sequenz von Grundtaktsignalen 302. Der Grundtakt 301 kann mittels einer Gebereinheit 110 (insbesondere mittels einer Drehgebereinheit) erzeugt bzw. ermittelt werden, wobei die Gebereinheit 110 eingerichtet ist, ein Ausmaß einer Relativbewegung zwischen den Bildpunkterzeugungseinheiten und dem Aufzeichnungsträger 120 in Transportrichtung 1 zu erfassen. Dabei kann der Grundtakt 301 derart ermittelt werden, dass der Abstand von zwei direkt benachbarten Grundtaktsignalen 302 ein bestimmtes Ausmaß bzw. einen bestimmten Weg d_g der Relativbewegung zwischen den Bildpunkterzeugungseinheiten und dem Aufzeichnungsträger 120 anzeigt. Es kann somit ein wegbasierter Grundtakt 301 ermittelt bzw. erzeugt werden. Das durch die Grundtaktsignale 301 angezeigte Ausmaß d_g der Relativbewegung ist dabei typischerweise unabhängig von der Transportgeschwindigkeit. Das heißt mit steigender Transportgeschwindigkeit sinkt zwar typischerweise der zeitliche Abstand zwischen zwei Grundtaktsignalen 302. Andererseits bleibt der durch die Grundtaktsignale 301 angezeigte Weg der Relativbewegung typischerweise unverändert.
Außerdem umfasst das Verfahren 400 das Ermitteln 402 einer Sequenz von Ausgangstaktsignalen 304 des Ausgangstaktes 303 auf Basis der Sequenz von Grundtaktsignalen 302. Dabei umfasst das Ermitteln 402 eines Ausgangstaktsignales 304 zumindest teilweise (d.h. zumindest für ein oder mehrere Ausgangstaktsignale 304 des Ausgangstaktes 303) das zeitliche Verzögern eines Grundtaktsignales 302. Mit anderen Worten, es kann ein zeitbasiertes Verzögern von ein oder mehreren (wegbasierten) Grundtaktsignalen 302 erfolgen, um die Sequenz von Ausgangstaktsignalen 304 des Ausgangstaktes 303 zu ermitteln.
Die Sequenz von Ausgangstaktsignalen 304 kann dabei derart ermittelt werden, dass beim Druck einer Zeile mit jedem Q^ten Ausgangstaktsignal 304 (zumindest im Mittel über einen Referenzzeitraum) eine Ziel-Bildpunktauflösung B des Druckbildes in Transportrichtung 1 erzielt wird, wobei Q eine ganze Zahl ist, mit Q ≥ 1. Mit anderen Worten, der Ausgangstakt 303 ermöglicht die Ansteuerung der Bildpunkterzeugungseinheiten gemäß der Ziel-Bildpunktauflösung B (wobei B die Anzahl von Bildpunkten pro Wegeinheit angibt).
Des Weiteren kann die Sequenz von Ausgangstaktsignalen 304 derart ermittelt werden, dass ein Zeitraum Q (direkt aufeinander folgender) Ausgangstaktsignale 304 nicht kleiner als eine Mindestzeit T_min ist, die die Bildpunkterzeugungseinheiten zum Druck der Bildpunkte einer Zeile benötigen. Mit anderen Worten, der Ausgangstakt 303 kann sicherstellen, dass eine maximal mögliche Ansteuerfrequenz bzw. Druckfrequenz (d.h. der Kehrwert der Mindestzeit, d.h. ¹/_T
min) der Bildpunkterzeugungseinheiten nicht überschritten wird.
Es wird somit ein Verfahren 400 beschrieben, mit dem auf Basis eines (Dreh-) Gebergenerierten Grundtaktes 301 ein Ausgangstakt 303 zur Ansteuerung von Bildpunkterzeugungseinheiten einer Druckvorrichtung 100 erzeugt wird. Der Ausgangstakt 303 wird durch zeitliches Verzögern von zumindest einigen der Grundtaktsignale 302 des Grundtaktes 301 erzeugt, so dass eine Anforderung in Bezug auf die Bildpunktauflösung und eine Anforderung in Bezug auf die maximale Ansteuerfrequenz der Bildpunkterzeugungseinheiten erfüllt werden. So kann auch bei einer hohen Bildpunktauflösung und/oder bei einer hohen Transportgeschwindigkeit ein qualitativ hochwertiges Druckbild gedruckt werden.
Das Verfahren 400 kann umfassen, das Ermitteln einer Zeitdauer T_g zwischen zwei direkt aufeinander folgenden Grundtaktsignalen 302. Die Zeitdauer T_g hängt dabei von der (aktuellen) Transportgeschwindigkeit bzw. Druckgeschwindigkeit ab. Zur Ermittlung der Zeitdauer T_g für die Erzeugung eines k^ten Ausgangstaktsignals 304 des Ausgangstaktes 303 kann der zeitliche Abstand zwischen Grundtaktsignalen 302 ermittelt werden, die zeitlich direkt vor dem k^ten Ausgangstaktsignal 304 liegen. So kann die Zeitdauer T_g für die Erzeugung des k^ten Ausgangstaktsignals 304 mit hoher Genauigkeit ermittelt werden.
Es kann dann ein Grundtaktsignal 302 um eine Verzögerungszeit 305 von h_k · T_g verzögert werden, um ein k^tes Ausgangstaktsignal 304 des Ausgangstaktes 303 zu ermitteln, mit 0 ≤ h_k ≤ 1 (typischerweise h_k < 1). Insbesondere kann das k^te Ausgangstaktsignal 304 dann zeitlich ggü. dem Grundtaktsignal 302 verzögert werden, wenn ermittelt wird, dass ein zeitlicher Abstand zwischen dem k^ten Ausgangstaktsignal 304 und dem direkt vorhergehenden (k - 1)^ten Ausgangstaktsignal 304 nicht ausreichend ist (z.B. kleiner als T_min/Q ist). Die Verzögerungszeit 305 für die einzelnen Ausgangstaktsignale 304 kann derart ermittelt werden, dass (ggf. für alle Ausgangstaktsignale 304 des Ausgangstaktes 303) der zeitliche Abstand zwischen dem k^ten Ausgangstaktsignal 304 und dem direkt vorhergehenden (k-1)^ten Ausgangstaktsignal 304 einen zeitlichen Mindestabstand (z.B. T_min/Q) aufweist. So können (bei Einhaltung der Ziel-Bildpunktauflösung B) Ausfälle einzelner Bildpunkte vermieden werden.
Die Verzögerungszeit 305 des k^ten Ausgangstaktsignals (insbesondere der Verzögerungszeit-Faktor h_k) wird bevorzugt bei der Ermittlung eines nachfolgenden Ausgangstaktsignales 304, insbesondere bei der Ermittlung eines direkt nachfolgenden (k + 1)^ten Ausgangstaktsignales 304, berücksichtigt. So können in zuverlässiger Weise die Ziel-Bildpunktauflösung B und die Mindestzeit T_min zwischen Druckbildzeilen eingehalten werden.
Das Verfahren 400 kann umfassen, das Ermitteln einer Sequenz von Zwischentaktsignalen 308 eines Zwischentaktes 307 auf Basis der Sequenz von Grundtaktsignalen 302. Der Zwischentakt 307 kann derart erzeugt bzw. ermittelt werden, dass ein (wegbasierter) Abstand d_zw zwischen zwei direkt aufeinander folgenden Zwischentaktsignalen 308 (insbesondere im Mittel über den Referenzzeitraum) Q mal der Ziel-Bildpunktauflösung B des Druckbildes in Transportrichtung 1 entspricht. Insbesondere kann (im Mittel über den Referenzzeitraum) $B = \frac{1}{Q \cdot d_{z w}}$
sein.
Des Weiteren kann die Sequenz von Zwischentaktsignalen 308 derart ermittelt werden, dass die Sequenz von Zwischentaktsignalen 308 einer Teilmenge der Sequenz von Grundtaktsignalen 302 entspricht. Mit anderen Worten, jeder Zwischentaktsignal 308 des Zwischentaktes 307 kann genau einem Grundtaktsignal 302 des Grundtaktes 301 entsprechen. Der Zwischentakt 307 kann somit ebenfalls ein rein wegbasierter Takt sein, so dass der Abstand d_zw zwischen zwei direkt aufeinander folgenden Zwischentaktsignalen 308 (exakt) einem Ausmaß (insbesondere einem Weg) der Relativbewegung zwischen den Bildpunkterzeugungseinheiten und dem Aufzeichnungsträger 120 entspricht.
Durch den Zwischentakt 307 kann somit bereits gewährleistet werden, dass der aus dem Zwischentakt 307 generierte Ausgangstakt 303 die Ziel-Bildpunktauflösung B ermöglicht. Die Ausgangstaktsignale 304 des Ausgangstaktes 303 können dann zumindest teilweise durch zeitliches Verzögern entsprechender Zwischentaktsignale 308 ermittelt werden. Durch das zeitliche Verzögern kann erreicht werden, dass die Mindestzeit T_min zwischen Druckbildzeilen eingehalten wird. Die Ermittlung eines Zwischentaktes 307 ermöglicht somit eine robuste und zuverlässige Generierung des Ausgangstaktes 303.
Insbesondere kann für jedes Zwischentaktsignal 308 des Zwischentaktes 307 ein Ausgangstaktsignal 304 des Ausgangstaktes 303 ermittelt werden (in einer Eins-zu-Eins Beziehung). Das k^te Ausgangstaktsignal 304 kann dann um die Verzögerungszeit 305 h_k · T_g gegenüber dem k^ten Zwischentaktsignal 308 verzögert werden (für k = 0, ..., Z, wobei Z dem Ende eines Druckprozesses entspricht).
Der Verzögerungszeit-Übertrag bzw. Verzögerungszeit-Faktor h_k kann in rekursiver Weise ermittelt werden, als h_k = ν̂ - (n_k - h_k-1), wobei n_k die Anzahl von Grundtaktsignalen 302 zwischen dem (k - 1)^ten Zwischentaktsignal 308 und dem k^ten Zwischentaktsignal 308 ist. Dabei kann n_k schwanken (um im zeitlichen Mittel die Ziel-Bildpunktauflösung B zu erreichen). ν̂ ist eine reelle Zahl, mit $\hat{ν} \geq \frac{T_{m i n}}{Q \cdot T_{g}} . ν_{m i n} = \frac{T_{m i n}}{Q \cdot T_{g}}$
zeigt die Anzahl von Grundtaktsignalen 302 an, die (bei der aktuellen Transportgeschwindigkeit) mindestens zwischen zwei Ausgangstaktsignalen 304 liegen muss, um die (typischerweise von einem Druckkopf 103 vorgegebene) Mindestzeit T_min zwischen zwei Druckbildzeilen einzuhalten. Durch die o.g. rekursive Formel zur Ermittlung des Verzögerungszeit-Faktors kann somit in zuverlässiger Weise gewährleistet werden, dass die Mindestzeit T_min eingehalten wird.
Des Weiteren kann ν̂ ≤ ν sein, wobei ν eine reelle Zahl ist, mit $ν = \frac{1}{Q \cdot d_{g} \cdot B} . ν$
zeigt dabei die Anzahl von Grundtaktsignalen 302 an, die im zeitlichen Mittel zwischen zwei Ausgangstaktsignalen 304 liegen muss, um die Ziel-Bildpunktauflösung B zu erreichen. Mit anderen Worten, ν zeigt die Anzahl von Grundtaktsignalen 302 an, die zur Bereitstellung der Ziel-Bildpunktauflösung B im Mittel über den Referenzzeitraum zwischen zwei direkt aufeinander folgenden Ausgangstaktsignalen 304 liegt. Somit kann durch die o.g. rekursive Formel zur Ermittlung des Verzögerungszeit-Faktors in zuverlässiger Weise gewährleistet werden, dass die vorgegebene Ziel-Bildpunktauflösung B erreicht wird.
Alternativ zu der Ermittlung eines Zwischentaktes 307 kann der Ausgangstakt 303 ggf. direkt aus dem Grundtakt 302 ermittelt werden. Zur Ermittlung des k^ten Ausgangstaktsignals 304 kann ein k^tes Referenztaktsignal um die Verzögerungszeit 305 h_k · T_g verzögert werden, wobei das k^te Referenztaktsignal einem Grundtaktsignal 302 aus dem Grundtakt 301 entspricht. Insbesondere kann das Referenztaktsignal für das k^te Ausgangstaktsignal 304 dem ${⌊ ν + h_{k - 1} ⌋}^{ten}$
Grundtaktsignal 302 nach dem Referenztaktsignal für das (k - 1)^te Ausgangstaktsignal 304 entsprechen, wobei $⌊ ⌋$
der Abrundungs-Operator zur Abrundung auf eine ganze Zahl ist. Der Verzögerungszeit-Übertrag bzw. Faktor h_k kann in rekursiver Weise ermittelt werden, als $h_{k} = ν + h_{k - 1} - ⌊ ν + h_{k - 1} ⌋ .$
h_k Durch die Verwendung dieser Formel kann ein gleichmäßiger Ausgangstakt 303 ermittelt werden, wobei die Ausgangstaktsignale 304 einen gleichmäßigen Abstand von ν Grundtaktsignalen 302 zueinander aufweisen.
Außerdem wird in diesem Dokument eine Druckvorrichtung 100 beschrieben, das Bildpunkterzeugungseinheiten für den Druck von Bildpunkten einer Sequenz von Zeilen eines Druckbildes auf einen Aufzeichnungsträger 120 umfasst. Die Druckvorrichtung umfasst weiter Bewegungsmittel, die eingerichtet sind, den Aufzeichnungsträger 120 und die Bildpunkterzeugungseinheiten relativ zueinander in Transportrichtung 1 zu bewegen. Des Weiteren umfasst die Druckvorrichtung 100 eine Gebereinheit 110, die eingerichtet ist, einen Grundtakt 301 mit einer Sequenz von Grundtaktsignalen 302 zu generieren, wobei ein Abstand zwischen zwei Grundtaktsignalen 302 ein Ausmaß bzw. einen Weg bzw. eine Strecke der Relativbewegung zwischen den Bildpunkterzeugungseinheiten und dem Aufzeichnungsträger 120 anzeigt.
Die Druckvorrichtung 100 umfasst weiter eine Steuereinheit 101, die eingerichtet ist, auf Basis der Sequenz von Grundtaktsignalen 302 eine Sequenz von Ausgangstaktsignalen 304 eines Ausgangstaktes 303 zur Ansteuerung der Bildpunkterzeugungseinheiten zu ermitteln, wobei die Ausgangstaktsignale 304 zumindest teilweise durch zeitliches Verzögern von Grundtaktsignalen 302 ermittelt werden. Die Sequenz von Ausgangstaktsignalen 304 kann insbesondere derart ermittelt werden, dass beim Druck einer Zeile mit jedem Q^ten Ausgangstaktsignal 304 im Mittel über einen Referenzzeitraum eine Ziel-Bildpunktauflösung des Druckbildes in Transportrichtung 1 erzielt wird, wobei Q eine ganze Zahl ist, mit Q ≥ 1. Außerdem kann die Sequenz von Ausgangstaktsignalen 304 derart ermittelt werden, dass ein Zeitraum, der von Q Ausgangstaktsignalen 304 beansprucht wird, nicht kleiner als eine Mindestzeit ist, die die Bildpunkterzeugungseinheiten zum Druck der Bildpunkte einer Zeile benötigen.
Die Steuereinheit 101 kann weiter eingerichtet sein, mit jedem Q^ten Ausgangstaktsignal 304 des Ausgangstaktes 303 den Druck einer Zeile der Sequenz von Zeilen zu veranlassen.
Die Gebereinheit 110 kann ein oder mehrere Geberwalzen 201 umfassen, die durch den sich in Transportrichtung 1 an den Bildpunkterzeugungseinheiten vorbei bewegenden Aufzeichnungsträger 120 angetrieben werden. Durch die Verwendung von mehreren Geberwalzen 201 (mit mehreren Drehgebern 200) kann die Auflösung des Grundtaktes 301 erhöht werden. An einer (insbesondere an jeder) Geberwalze 201 können mehrere Drehgeber 202 angeordnet sein, die jeweils eine Sequenz von Taktsignalen generieren, wobei die Sequenz von Taktsignalen von zwei Drehgebern 200 phasenverschoben zueinander sind und wobei die Sequenz von Grundtaktsignalen 302 auf Basis der Sequenz von Taktsignalen von mehreren Drehgebern 200 erzeugt wird. Durch die Verwendung von mehreren Drehgebern 200 kann die Auflösung des Grundtaktes 301 weiter erhöht werden. Dies ermöglicht wiederum eine Reduzierung von Druckbildartefakten (bei hoher Bildpunktauflösung und/oder hoher Transportgeschwindigkeit).
Die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen ermöglichen eine präzise Druckbildpositionierung, insbesondere ein präzise Positionierung von Zeilen eines Druckbildes. Des Weiteren können Druckbildartefakte (wie z.B. fehlende Bildpunkte und/oder Streifen bzw. Ungleichmäßigkeiten in Transportrichtung) vermieden werden.
Bezugszeichenliste

1: Transportrichtung
100: Druckvorrichtung
101: Steuereinheit der Druckvorrichtung 100
102: Druckriegel
103: Druckkopf
104: Düse
110: Gebereinheit
200: Drehgeber
201: Geberwalze
202: Scheibe
203: Fotodetektor
204: Leuchtdiode
205: Schlitz
301: Grundtakt
302: Grundtaktsignal
303: Ausgangstakt
304: Ausgangstaktsignal
305: zeitliche Verzögerung
307: Zwischentakt
308: Zwischentaktsignal
309: Zeilentakt
310: Zeilentaktsignal
400: Verfahren zur Ermittlung eines Zeilentaktes.
401, 402: Verfahrensschritte

Claims

Verfahren zur Generierung eines Ausgangstaktes (303) für die Ansteuerung von Bildpunkterzeugungseinheiten einer Druckvorrichtung (100) zum Druck von Bildpunkten einer Sequenz von Zeilen eines Druckbildes auf einen Aufzeichnungsträger (120); wobei das Verfahren (400) folgende Schritte durchführt: - Ermitteln (401) eines Grundtaktes (301) mit einer Sequenz von Grundtaktsignalen (302) mittels einer Gebereinheit (110) zur Erfassung eines Ausmaßes einer Relativbewegung zwischen den Bildpunkterzeugungseinheiten und dem Aufzeichnungsträger (120) in Transportrichtung (1); und - Ermitteln (402) einer Sequenz von Ausgangstaktsignalen (304) des Ausgangstaktes (303) auf Basis der Sequenz von Grundtaktsignalen (302); wobei das Ermitteln (402) eines Ausgangstaktsignals (304) zumindest teilweise das zeitliche Verzögern eines Grundtaktsignals (302) umfasst; wobei die Sequenz von Ausgangstaktsignalen (304) derart ermittelt wird, dass -- beim Drucken einer Zeile mit jedem Q^ten Ausgangstaktsignal (304) im Mittel über einen Referenzzeitraum eine Ziel-Bildpunktauflösung des Druckbildes in Transportrichtung (1) erzielt wird, wobei Q eine ganze Zahl ist, mit Q ≥ 1; und -- ein Zeitraum von Q Ausgangstaktsignalen (304) nicht kleiner als eine Mindestzeit ist, die die Bildpunkterzeugungseinheiten zum Druck der Bildpunkte einer Zeile benötigen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei ferner - eine Zeitdauer T_g zwischen zwei direkt aufeinander folgenden Grundtaktsignalen (302) ermittelt wird; und - ein Grundtaktsignal (302) um eine Verzögerungszeit (305) von h_k · T_g verzögert wird, um ein k^tes Ausgangstaktsignal (304) des Ausgangstaktes (303) zu ermitteln, mit 0 ≤ h_k ≤ 1.
Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei die Verzögerungszeit (305) des k^ten Ausgangstaktsignals (304) bei der Ermittlung eines nachfolgenden Ausgangstaktsignals (304), insbesondere bei der Ermittlung eines direkt nachfolgenden (k + 1)^ten Ausgangstaktsignals (304), berücksichtigt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 3, wobei - das Verfahren (400) umfasst, Ermitteln einer Sequenz von Zwischentaktsignalen (308) eines Zwischentaktes (307) auf Basis der Sequenz von Grundtaktsignalen (302), derart, dass -- ein Abstand zwischen zwei direkt aufeinander folgenden Zwischentaktsignalen (308) im Mittel über den Referenzzeitraum Q mal der Ziel-Bildpunktauflösung des Druckbildes in Transportrichtung (1) entspricht; und -- die Sequenz von Zwischentaktsignalen (308) einer Teilmenge der Sequenz von Grundtaktsignalen (302) entspricht. - das Ermitteln (402) eines Ausgangstaktsignals (304) zumindest teilweise das zeitliche Verzögern eines Zwischentaktsignals (308) umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei - für jedes Zwischentaktsignal (308) des Zwischentaktes (307) ein Ausgangstaktsignal (304) des Ausgangstaktes (303) ermittelt wird; - das k^te Ausgangstaktsignal (304) um die Verzögerungszeit (305) h_k · T_g gegenüber einem k^ten Zwischentaktsignal (308) verzögert wird; - h_k = ν̂ - (n_k - h_k-1); - n_k eine Anzahl von Grundtaktsignalen (302) zwischen einem (k - 1)^ten Zwischentaktsignal (308) und dem k^ten Zwischentaktsignal (308) ist; - ν̂ eine reelle Zahl ist, mit $\hat{ν} \geq \frac{T_{m i n}}{Q \cdot T_{g}};$
und - T_min die Mindestzeit ist, die die Bildpunkterzeugungseinheiten zum Druck der Bildpunkte einer Zeile benötigen.
Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei - ν̂ ≤ ν; - ν eine reelle Zahl ist mit $ν = \frac{1}{Q \cdot d_{g} \cdot B};$
- B die Ziel-Bildpunktauflösung des Druckbildes in Transportrichtung (1) ist; und - d_g das Ausmaß der Relativbewegung zwischen den Bildpunkterzeugungseinheiten und dem Aufzeichnungsträger (120) in Transportrichtung (1) zwischen zwei direkt aufeinander folgenden Grundtaktsignalen (302) ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 3, wobei - ν eine Anzahl von Grundtaktsignalen (302) anzeigt, die zur Ermöglichung der Ziel-Bildpunktauflösung im Mittel über den Referenzzeitraum zwischen zwei direkt aufeinander folgenden Ausgangstaktsignalen (304) liegt; - zur Ermittlung des k^ten Ausgangstaktsignals (304) ein k^tes Referenztaktsignal um die Verzögerungszeit (305) h_k · T_g verzögert wird; - das k^te Referenztaktsignal einem Grundtaktsignal (302) aus dem Grundtakt (301) entspricht; - $h_{k} = ν + h_{k - 1} - ⌊ ν + h_{k - 1} ⌋;$
und - $⌊ ⌋$
der Abrundungs-Operator zur Abrundung auf eine ganze Zahl ist.
Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei das Referenztaktsignal für das (k + 1)^te Ausgangstaktsignal (304) dem ${⌊ ν + h_{k} ⌋}^{ten}$
Grundtaktsignal (302) nach dem Referenztaktsignal für das k^te Ausgangstaktsignal 304 entspricht.
Druckvorrichtung (100), umfassend, - Bildpunkterzeugungseinheiten für den Druck von Bildpunkten einer Sequenz von Zeilen eines Druckbildes auf einen Aufzeichnungsträger (120); - Bewegungsmittel, die eingerichtet sind, den Aufzeichnungsträger (120) und die Bildpunkterzeugungseinheiten relativ zueinander in eine Transportrichtung (1) zu bewegen; - eine Gebereinheit (110), die eingerichtet ist, einen Grundtakt (301) mit einer Sequenz von Grundtaktsignalen (302) zu generieren, wobei ein Abstand zwischen zwei Grundtaktsignalen (302) ein Ausmaß der Relativbewegung zwischen den Bildpunkterzeugungseinheiten und dem Aufzeichnungsträger (120) anzeigt; - eine Steuereinheit (101), die eingerichtet ist, auf Basis der Sequenz von Grundtaktsignalen (302) eine Sequenz von Ausgangstaktsignalen (304) eines Ausgangstaktes (303) zur Ansteuerung der Bildpunkterzeugungseinheiten zu ermitteln; wobei ein Ausgangstaktsignal (304) zumindest teilweise durch zeitliches Verzögern eines Grundtaktsignales (302) ermittelt wird; wobei die Sequenz von Ausgangstaktsignalen (304) derart ermittelt wird, dass -- beim Drucken einer Zeile mit jedem Q^ten Ausgangstaktsignal (304) im Mittel über einen Referenzzeitraum eine Ziel-Bildpunktauflösung des Druckbildes in Transportrichtung (1) erzielt wird, wobei Q eine ganze Zahl ist, mit Q ≥ 1; und -- ein Zeitraum von Q Ausgangstaktsignalen (304) nicht kleiner als eine Mindestzeit ist, die die Bildpunkterzeugungseinheiten zum Druck der Bildpunkte einer Zeile benötigen; wobei die Steuereinheit (101) eingerichtet ist, mit jedem Q^ten Ausgangstaktsignal (304) des Ausgangstaktes (302) den Druck einer Zeile der Sequenz von Zeilen zu veranlassen.
Druckvorrichtung (100) gemäß Anspruch 9, wobei die Gebereinheit (110) - ein oder mehrere Geberwalzen (201) umfasst, die durch den sich in Transportrichtung (1) an den Bildpunkterzeugungseinheiten vorbei bewegenden Aufzeichnungsträger (120) angetrieben werden; und - an einer Geberwalze (201) mehrere Drehgeber (200) angeordnet sind, die jeweils eine Sequenz von Taktsignalen generieren, wobei die Sequenz von Taktsignalen von zwei Drehgebern (200) phasenverschoben zueinander sind, wobei die Sequenz von Grundtaktsignalen (302) auf Basis der Sequenz von Taktsignalen von mehreren Drehgebern (200) erzeugt wird.