DE2938765A1

DE2938765A1 - Farbstrahlplotter

Info

Publication number: DE2938765A1
Application number: DE19792938765
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Furukawa
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1978-09-25
Filing date: 1979-09-25
Publication date: 1980-04-03
Also published as: DE2938765C2; JPS5843028B2; US4272771A; JPS5542836A

Description

DR. BERG DIPL-TNG. STAPF
DIPL-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR

Postfach 86 02 45 · 8000 München 86

Anwaltsakte: 30 409 25. Sep. 1979

Ricoh Co., Ltd.
Tokyo / Japan

Farbstrahlplotter

VII/XX/Ktz

03001 i/0889

• (089) 988272 Telegramme: Bankkonten: Hypo-Bank Manchen 4410122850

988273 BERGSTAPFPATENT Manchen (BLZ 70020011) Swifl Code: HYPO DE MM

988274 TELEX: Bayec Vereinsbank München 453100 (BLZ 70020270) 983310 0524560BERGd Postscheck München 65343-808 (BLZ 70010080)

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Anwaltsakte: 30 409

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Farbstrahlplotter mit Farbdüseh und betrifft.insbesondere einen Plotter oder Drucker mit Farbdüsen.

Es sind bereits verschiedene Arten von Kurvenschreibern bzw. Plottern oder Drucker geschaffen und vorgeführt worden.Bei einer Ausführungsform ist ein binärer Druckkopf bzw. ein Druckkopf mit einer Düse pro Punkt oder ein Druckkopf mit einer elektrostatischen Ablenkung und einer einzigen Düse an einem Schlitten angebracht, welcher bezüglich eines Aufzeichnungsmaterials bewegt wird. Wenn der Schlitten eines der Enden einer Druckzeile erreicht, wird das Aufzeichnungsmaterial um einen Schritt in einer Richtung senkrecht zur Bewegung des Wagens verschoben. In der Praxis wird bei den Düsen von einer Düse zur nächsten Düse deren Öffnungsdurchmesser geändert, und ferner wird der Druck, der in dem Farbverteilerrohr u.a. auf die Farbe ausgeübt wird, jeweils geändert, und es müssen alle Druckkopfeinheiten einzeln eingestellt werden, damit ein gleichförmiger Punktabstand erhalten werden kann.

Andererseits wird der Abstand zwischen den Farbpunkten, die

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durch benachbarte Druckkopfeinheiten mit Farbdüsen gedruckt werden, geändert, oder der Abstand zwischen einer Anordnung von Farbpunkten, die bei einem Hub des Druckkopfs gedruckt werden, und der Anordnung von Farbpunkten, die bei dem nächsten Hub des Druckkopfes gedruckt werden, wird zu breit oder zu kurz, wobei infolge einer teilweisen Uberdeckung der Farbpunkte in den unterstell Spalten oder Zeilen der benachbarten Farbpunktanordnungen eine leere Spalte oder Zeile oder ein schwarzes Zeilensegment zurückbleibt bzw. entsteht. Folglich wird die Gesamtbildqualität erheblich beeinträchtigt. Dieser Fehler wird auch durch das Altern der Farbe, welche wiederholt umgewälzt wird, und/oder durch Änderungen der Ansteuerspannungen hervorgerufen, die an die jeweiligen Druckkopfeinheiten angelegt sind.

Die Erfindung soll daher einen Kurvenschreiber bzw. Plotter oder einen Drucker mit elektrostatischer Ablenkung und mit einer Anzahl Farbdüsen schaffen, bei welchem die Ränder zwischen der bzw. den Farbpunktanordnung(en) weniger wahrnehmbar sind, die durch aufeinanderfolgende Druckzyklen oder Abtastvorgänge gedruckt werden, wodurch die Gesamtbildqualität erheblich verbessert v/erden kann.

Gemäß der Erfindung überschneiden sich die äußersten Spalten oder Zeilen der benachbarten Farbpunkte in der Weise, daß die Farbpunkte, die durch den vorherigen Druckzyklus oder die vorherige Abtastung gedruckt worden sind, mit den Farb-

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punkten verschachtelt bzw. verschränkt sind, die durch den nächsten Druckzyklus oder den nächsten Abtastvorgang gedruckt werden, wodurch der Rand zwischen den benachbarten Farbpunktanordnungen weniger wahrnehmbar gemacht werden kann, wodurch die Bild- bzw. die Abbildungsqualität erheblich verbessert werden kann.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1(A) und 1(B) benachbarte Farbpunktanordnungen, wobei in Fig. 1(A) eine freie Spalte und in Fig. 1(B) ein schwarzes Zeilensegment vorliegt;

Fig. 2(A) und 2(B) benachbarte Farbpunktanordnungen gemäß der Erfindung, bei welchen keine leere Spalte oder ein schwarzes Zeilensegment vorliegt;

Fig. 3 und 4 erste und zweite Ausführungsformen von Steuerschaltungen gemäß der Erfindung;

Fig. 5 und 6 die zeitlichen Beziehungen zwischen den Signalen, bei den in Fig. 3 bzw. 4 wiedergegebenen Steuerschaltungen gemäß der Erfindung;

Fig. 7 eine schematische, perspektivische Darstellung eines

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Kurbenschreibersbzw. Plotters mit Farbdüsen gemäß der Erfindung;

Fig. 8 eine Farbpunktanordnung, bei welcher eine leere Zeile oder ein schwarzes Zeilensegment weniger wahrnehmbar ist;

Fig. 9 eine dritte Ausführungsform einer Steuerschaltung gemäß der Erfindung, um ein Drucken von Farbpunkten, wie in Fig. 8 dargestellt, in einer Randzeile zu verschachteln, in welcher sich die unterste, vorher gedruckte Zeile der Farbpunktanordnung und die oberste, als nächstes gedruckte Zeile der Farbpunktanordnung über-lappen bzw. überschneiden;

Fig. 10 eine perspektivische Darstellung eines Kurvenschreibers oder Plotters mit Farbdüsen gemäß der Erfindung;

Fig. 11 in Form eines Blockschaltbilds eine vierte Ausführungsform einer Steuerschaltung gemäß der Erfindung;

Fig. 12 die Wellenformen der Signale, die in der Steuerschaltung der Fig. 11 vorliegen, und anhand welcher deren Arbeitsweise beschrieben wird;

Fig. 13 in Form eines Blockschaltbilds eine fünfte Ausführungsform einer Steuerschaltung gemäß der Erfindung;

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Fig. 14 die Wellenformen der Signale, die in der in Fig. 13 dargestellten Steuerschaltung vorhanden sind und zur Erläuterung deren Arbeitsweise verwendet werden;

Fig. 15 in Form eines Blockschaltbilds eine sechste Ausführungsform einer Steuerschaltung gemäß der Erfindung ; und

Fig. 16 die zeitlicheBeziehung zwischen den Signalen in der in Fig. 15 dargestellten Steuerschaltung.anhand welchen deren Arbeitsweise beschrieben wird.

In Fig. 1 sind die Anordnungen bzw. Gruppierungen (A) und (B) von Farbpunkten dargestellt, bei welchen eine weiße oder leere Spalte bzw. ein schwarzes Zeilensegment zwischen den Anordnungen vorliegt, die durch benachbarte Düsen A und B gedruckt sind. Wie in Fig. 2dargestellt, ist die Randspalte zwischen den Farbpunktanordnungen, die durch die benachbarten Farbdüsen A und B gedruckt sind, dadurch gebildet, daß die Farbpunkte abwechselnd von den Düsen A und B gedruckt bzw. aufgezeichnet werden, wie in Fig. 2(A) dargestellt ist, oder in den Randspalten überdecken sich die Farbpunkte, die von den Düsen A und B gedruckt werden, einander teilweise, wie in Fig. 2(B) dargestellt ist. Hierdurch sind die Randbereiche zwischen den Farbpunktanordnungen weniger wahrnehmbar gemacht, wodurch die Bildqualität erheblich verbessert werden kann.

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In Fig. 3 ist in Form eines Blockschaltbilds eine Steuerschaltung dargestellt, mit welcher die Randspalten in der anhand von Fig. 2 beschriebenen Weise gedruckt werden. Die Steuerschaltung weist einen ersten Taktgenerator 1 zum Erzeugen der Taktimpulse A, einen Modulo-60-Zähler 2, UND-Glieder 3, 5, 8, 10 und 15, einen Binärzähler 4, einen monostabilen Multivibrator 6, einen Inverter 7, ein ODER-Glied 9, einen Einzeilenspeicher 11, einen zweiten Impulsgenerator 12 zum Erzeugen der Taktimpulse B, welche nicht ganz synchron bezüglich der Taktimpulse A sind, eine Verriegelungsschaltung 13, ein Schieberegister 14, und eine Ladungselektrodenanordnung 16 auf. Die zeitliche Beziehung zwischen den Signalen der in Fig. dargestellten Steuerschaltung ist inFig. 5 wiedergegeben. Es wird vorausgesetzt, daß der geladene Färb(punkt)abfall bei einem von 60 diskreten Winkeln abgelenkt wird.

In Fig. 3 und 5 werden die ersten Taktimpulse A an den Modulo-60-Zähler 2 angelegt, so daß nicht nur der Ausgangsimpuls (b) erzeugt werden kann, welcher entsprechend dem 59.-ten Taktimpuls ansteigt und entsprechend dem 60.-ten Taktimpuls abfällt, sondern daß auch der Taktimpuls (j) erzeugt werden kann, der entsprechend dem 6O.-tenTaktimpuls ansteigt und entsprechend dem ersten Taktimpuls abfällt. Die UND-Verknüpfung des Signals (a) oder der ersten Taktimpulse A mit dem Signal(b) durch das UND-Glied 3 führt zu dem 60.-ten Impuls (c), welcher abwechselnd den Binärzähler 4 setzt und rücksetzt. Die UND-Verknüpfung des Ausgangssignala (d) von

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COPY

dem Binärzähler 4 und des 60.-ten Impuls (c) durch das UND-Glied 5 ergibt den Impuls (e), welcher jeweils nach 120 ersten Taktimpulsen (A) anliegt. Entsprechend diesem Impuls (e) wird der monostabile Multivibrator 6 rückgesetzt, um so das Signal (f) abzuleiten, durch das der (6On + 1)-te Taktimpuls A ungültig bzw. zu null gemacht werden kann.

Das Ausgangssignal (b) von dem Modulo-60-Zähler 2 wird über den Inverter 7 an das UND-Glied 8 angelegt, an welches die ersten Taktimpulse (a) angelegt sind. Der Ausgang des UND-Glieds 8 ist die Taktimpulsfolge (g), in welcher die 60n-ten Taktimpulse unterdrückt sind. Die Impulse (e) und die Taktimpulsfolge (g) werden an das ODER-Glied 9 angelegt, so daß die Impulsfolge (h) erhalten werden kann, in welcher die erste Impulsfolge aus 60 Impulsen und die zweite Impulsfolge aus 59 Impulsen ( da der 60.-te Impuls unterdrückt ist) abwechselnd erzeugt werden können. Der Ausgang (f) an dem monostabilen Multivibrator 6 und die Impulsfolge (h) werden an das UND-Glied 10 angelegt, so daß der (6On- + 1)-te Impuls zu null gemacht werden kann. Folglich wird die Impulsfolge (i) erhalten, in welcher sich eine erste Impulsfolge aus 60 Impulsen und eine zweite Impulsfolge aus 58 Impulsen abwechseln (wobei die (6On + 1)-ten und die nächsten (6On + 1)-ten Impulse unterdrückt werden.] Die Impulsfolge (i) wird als Takt für den Einzeilenspeicher 11 verwendet, so daß entsprechend jedem der Taktimpulse jeweils der Inhalt an die Verriegelungsschaltung 13 abgegeben und entsprechend den zweiten Taktim-

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pulsen B verriegelt werden kann, welche bezüglich der ersten Taktimpulse A nicht ganz synchron sind und von denen einige unterdrückt werden.

Die Ausgangsimpulse (j) von dem Modulo-60-Zähler 2 werden an das Schieberegister 14 angelegt, so daß an dessen Ausgang jeweils 60 Impulse erhalten werden. Der Ausgang des Schieberegisters 14 und der Ausgang der Verriegelungsschaltung 13 werden an die UND-Glieder 15 angelegt, und entsprechend den Ausgängen dieser UND-Glieder wird die Ladungselektrodenanordnung 16 angesteuert, um so die entsprechenden Düsen auszuwählen. Da die Impulsfolgen mit 60 Impulsen und die mit 58 Impulsen abwechselnd anliegen, drucken die Düsen (bei einer ungeraden Anzahl) Punktewie folgt:

Düse A Düse B Düse C ... erste Zeile 60 Punkte 58 Punkte 60 Punkte - - zweite Zeile 58 Punkte 60 Punkte 58 Punkte - - dritte Zeile 60 Punkte 58 Punkte 60 Punkte - - -

Folglich können die in Fig. 2 dargestellten Farbpunktanordnungen gedruckt werden. Wenn die Anzahl der Düsen gerade ist, wird das Zeilenendsignal an den Binärzähler 4 am Ende der Zeile angelegt, um so den Zustand des Binärzählers 4 umzukehren. Dann drucken die Düsen abwechselnd 60 und 58 Punkte.

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In Fig. 4 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt, in welcher die entsprechenden Schaltungselemente, die denen entsprechen , die in der ersten Ausführungsform verwendet und in Fig. 3 dargestellt sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Außer dem ersten Taktimpulsgenerator 1, dem Molulo-60-Zähler 2, den Einzeilenspeicher 11, dem zweiten Taktimpulsgenerator 12, der Verriegelungsschaltung 13, dem Schieberegister 14, den UND-Gliedern 15 und der Ladungselektrodenanordnung 16 weist dieSteuerschaltung ferner UND-Glieder 17 und 18, einen Binärzähler 19, Inverter 20 und 22, ODER-Glieder 21 und 24 und eine Zeitverzögerungsschaltung 23 auf. Die zeitlichen Beziehungen zwischen den einzelnen Signalen dieser Steuerschaltung sind in Fig. 6 dargestellt.

In Fig. 4 und 6 werden die ersten Taktimpulse A oder (a)' an den Modulo-60-Zähler 2 angelegt, so daß nicht nur das Signal (d) ¹^ sondern auch das Signal (f) · erhalten werden. Das Signal (d)' steigt entsprechend dem 59.-ten ersten Taktimpuls A und fällt entsprechend dem 60.-ten Taktimpuls A, während das Signal (f)' bei dem 60.-ten Taktimpuls A ansteigt und entsprechend dem nächsten oder ersten Taktimpuls A fällt. Das "Zeilenend"-Signal (b)' oder das Signal LE wird an den Binärzähler 19 angelegt, und der Ausgang (c)' von dem Zähler 19 wird durch die Zeitverzögerungsschaltung 23 um eine Zeit t, verzögert (welche länger als ein Taktimpuls A, aber kürzer als 60 Taktimpulse ist). Die ODER-Verknüpfung des Ausgangs (c)' der Zeitverzögerungsschaltung 23 mit dem Ausgangic.)' von dem Binärzähler 19 wird von dem ODER-Glied 24 erhalten.

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Der ODER-Ausgang (c)', der Ausgang (d)· von dem Modulo-60-Zähler 2 und die ersten Taktimpulse (a)' werden an das UND-Glied 17 angelegt. Nur dann, wenn der Ausgang (c)" von dem ODER-Glied 24 einen hohen Pegel H hat, kann die Taktimpulsfolge (e)' erhalten werden, in welcher die 60n-ten Impulse unterdrückt werden.

Der Ausgang (c)" des ODER-Glieds 24 wird über den Inverter 20 an das UND-Glied 18 angelegt, an welches auch die Ausgänge (a)' und (f)' angelegt sind. Nur dann, wenn der Ausgang des ODER-Glieds 24 einen niedrigen Pegel hat, kann die Taktimpulsfolge (g)', bei welcher der (6On + 1)-te Impuls unterdrückt ist, erhalten werden. Die Impulsfolgen (e)' und (g)' werden an das ODER-Glied 21 angelegt, so daß die Impulsfolge (h)' erhalten werden kann, in welcher die Impulsfolgen oder -Serien (e)' und (g)' sich abwechseln, wenn eine Zeile vorgeschoben wird, d.h. wenn der Ausgang des Binärzählers 19 sich von dem hohen auf dem niedrigen Pegel und von dem niedrigen auf den hohen Pegel ändert. Die Impulsfolge (h)' wird dem Einzeilenzähler 11 zugeführt, so daß entsprechend jedem Impuls der Inhalt des Einzeilenzählers 11 an die Verriegelungsschaltung 13 abgegeben wird. Die folgenden Operationen entsprechen denen der ersten Ausführungsform.

Infolgedessen drucken entsprechend dem Zustand des Binärzählers 19 die Düsen A, B, C usw. die Farbpunkte folgendermaßen:

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Zeile Binärzähler 19 Düse A Düse B Düse C ...

1 L 60 Punkte 59 Punkte 59 Punkte- - -

2 H 59 Punkte 59 Punkte 59 Punkte- - -

3 L 60 Punkte 59 Punkte 59 Punkte- - -

4 H 59 Punkte 59 Punkte 59 Punkte- - -

5 L 60 Punkte 59 Punkte 59 Punkte- - -

Die unterdrückten Impulse werden somit durch einen Impuls von einer Zeile zur nächsten verschoben, so daß die Farbpunktanordnungen so, wie in Fig. 2 dargestellt, gedruckt werden können.

In Fig. 7 ist ein Kurvenschreiber bzw. ein Plotter mit Farbdüsen gemäß der Erfindung dargestellt. Der Kurvenschreiber oder Plotter weist im allgemeinen einen Schlitten 31, einen Druckkopf 32, eine Gewinde- bzw. Leitspindel 33, die mit dem Schlitten 31 antriebsmäßig in Eingriff steht, und einen Kopfvorschubmotor 34 auf, der (in seiner Drehrichtung) umkehrbar ist und antreibend mit der Gewindespindel 33 verbunden ist. Wenn der Motor 34 in der einen oder der anderen Richtung angetrieben wird, wird der Druckkopf 32 in einer der beiden Richtungen verschoben, wie durch den mit »eiSpitzen versehenen Pfeil A angezeigt ist. Der Druckkopf32 kann die sogenannte Bedarfsausführung mit 10 bis 30 Düsen, die binäre Ausführung oder die Ausführung mit einer Düse pro Punkt mit 10 bis 30 Düsen oder die Ausführung mit einer einzigen Düse sein, bei welchem die Ladung bei dem Abfall in Abhängigkeit von dem

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Ablenkwinkel geändert werden kann.

Der Kurvenschreiber oder Plotter mit Farbdüsen weist ferner ein Aufzeichnungsmaterial-Fördersystem mit einem Aufzeichnungsmaterial 35, einer Walze 36, Papierhalterrollen 37 und einem Motor 38 auf, der die Walze 36 antreibt, so daß, wenn der Druckkopf 32 das rechte oder linke Ende deraus Farbpunkten bestehenden Druckzeile erreicht, das Aufzeichnungsmaterial um eine Punktzeile in der durch den Pfeil B angezeigten Richtung verschoben wird. Wegen eines Pendeins (der Nenndrehzahl) und/oder fehlerhafter Feststellungen der Lage des Aufzeichnungsmaterials 35 kann dieses nicht um eine genau festgelegte Strecke verschoben werden. Folglich kann die unterste Zeile der vorher gedruckten Farbpunktanordnung nicht in einem genau festgelegten Abstand von der obersten Zeile der nächsten gedruckten Farbpunktanordnung angeordnet sein, so daß eine leere Zeile oder ein schwarzes Zeilensegment erscheint, wie an anderer Stelle schon ausgeführt ist. Um die vorstehend angeführte Schwierigkeit zu überwinden, werden gemäß der Erfindung in der Randzeile, d.h. in der untersten Zeile der vorher gedruckten Farbpunktanordnung und in der obersten Zeile der nächsten gedruckten Farbpunktanordnung die Farbpunkte a.., a.,, a-, a₇ usw. , die bei dem vorherigen Druckzyklus gedruckt worden sind, mit den Farbpunkten b„, b._r b,, b_o usw. verschachtelt,

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die bei dem nächsten Druckzyklus gedruckt worden sind, wie in Fig. 8 dargestellt ist. Wie bei den ersten undzweiten Ausführungsformen sind dann die Ränder bzw. die Grenzbereiche

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zwischen benachbarten Farbpunktanordnungen weniger wahrnehmbar.

In Fig. 9 ist eine dritte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, mit welcher das Punktdrucken in den Randzeilen zwischen den benachbarten Punktanordnungen verschachtelt werden kann, wie oben anhand von Fig. 8 beschrieben ist. Hierbei soll ein Druckkopf in der horizontalen Richtung ( oder in der vertikalen Richtung) gleichzeitig 20 Punkte drucken können.

In Fig. 9 wird das Datensignal für eine Druckzeile (d.h. eine Zeile in Fig. 8) in einem Einzeilen-Schieberegister 41 gespeichert, und entsprechend dem Taktsignal wird der Inhalt des Schieberegisters 41 übertragen und in einem Schieberegister 20 gespeichert, das das Datensignal für 20 Zeilen speichern kann. Der Datentakt wird auch über ein ODER-Glied 43 an einen Modulo-20-Zähler 44 angelegt. Der Q₁-Ausgang des Zählers 44 steigt bei jedem(20n - 1)-ten Taktimpuls, (wobei η eine ganze Zahl ist) auf einen hohen Pegel und wird über einen Inverter 46 an die gradzahligen Übertragungsleitungen zwischen dem ersten und zweiten Schieberegister 41 und 4 2 angelegt, so daß die geradzahligen Farbpunkte nicht gedruckt werden können. Der Q₂„-Ausgang des Zählers 44 steigt bei jeweils 2On Datenimpulse auf einen hohen Pegel an und wird an die ungradzahligen Übertragungsleitungen angelegt, so daß die ungradzahligen Farbpunkte nicht gedruckt werden können.

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Wenn das zweite Schieberegister 42 das Datensignal für 20 Leitungen erhält, wird der Drucktakt erzeugt, so daß der (nicht dargestellte)Schlitten bewegt wird und das Ausgangssignal durch das zweite Scheiberegister für alle 20 Farbpunkt-Drucksignale erzeugt wird und an eine Schaltanordnung 47 angelegt wird. Entsprechend dem Ausgangssignal von der Schaltanordnung 47 werden die Farbpunkte gedruckt.

Entsprechend dem "Zeilenend"-Signal bleibt der Inhalt in dem ersten Schieberegister unverändert, aber die Drucksignale, welche in dem vorherigen Druckzyklus nicht an das zweite Schieberegister 42 übertragen worden sind, werden nunmehr an das zweite Schieberegister 42 übertragen, so daß die Farbpunkte gedruckt werden können. Folglich werden die Farbpunkte so, wie in Fig.8 dargestellt,gedruckt, so daß die Ränder zwischen den Farbpunktanordnungen weniger wahrnehmbar gemacht werden können und folglich die Bildqualität erheblich verbessert ist.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern sie kann genauso bei anderenArten von Druckern oder Plottern mit Farbdüsen angewendet werden. Beispielsweise kann die Erfindung bei einem Drucker oder Plotter mit Farbdüsen angewendet werden, bei welchem Aufzeichnungsmedium um eine rotierende Trommel gewickelt ist und ein Druckkopf-Schlitten einmal axial hin- und her bewegt wird, während die Drehtrommel eine

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vorbestimmte Anzahl Umdrehungen ausführt. In diesem Fall wird selbstverständlich statt des "Zeilenend"-Signals das Signal angelegt, das eine Umdrehung der Drehtrommel darstellt. Ferner kann die in Fig. 3 oder 4 dargestellte Steuerschaltung bei einem Drucker oder Plotter verwendet werden, der eine Anzahl Düsen aufweist, und bei welchem ein Schiittentransportsystem mit Leitspindel und -mutter verwendet ist.

In Fig. 10 ist eine vierte Ausführungsform der Erfindung mit einer Anordnung von 60 Druckkopfeinheiten 5O₁ bis 50,,- dar-

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gestellt, die in der Transportrichtung eines Aufzeichnungsmediums 52 angeordnet sind. Jede Druckkopfeinheit 5O₁ mit einer Farbdüse weist im allgemeinen ein Farbverteilerrohr 51 mit einer Düse, einen elektromechanischen Wandler 52, beispielweise einen piezoelektrischen Wandler, der an dem Farberteilerrohr 51 angebracht ist, eine Ladeelektrode 54 ein Paar Ablenkelektroden 55 und eine Art Gasse oder Rinne, (gutter) 56 auf. Wie allgemein bekannt, werden die Anregungsoder Synchronisierimpulse zwischen dem Anschluß 57, der mit dem Farbverteilerrohr 51 verbunden ist und dem Anschluß 58 angelegt, dermit dem Wandler 53 verbunden ist, so daß der kontinuierliche Farbstrahl von der Düse abgegeben werden kann und sich in Tropfen aufspaltet. Das Ladesignal wird dann an die Anschlüsse 59 und 60 angelegt, so daß eine Ladung jedem Farbtropfen in dem Augenblick erteilt werden kann, wenn sich der Farbstrahl in Tropfen aufteilt, wobei die Ladung an jedem Tropfen entsprechend dem Farbpunkt-Anordnungssignal geändert

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werden kann, so daß der geladene Farbtropfen um einen vorbestimmten Winkel abgelenkt werden kann, wenn er zwischen den Ablenkelektroden 55 hindurchgeht. Beispielsweise kann jede Druckkopfeinheit 5O₁ einen Farbtropfen an jedem von 60 diskreten Punkten entlang einer Linie von 5mm setzen bzw. anbringen, wodurch irgendwelche gewünschten Schriftzeichen, Symbole oder Muster geschrieben bzw. gezeichnet werden können. Nicht benutzte Farbtropfen werden nicht geladen, von der Rinne 56 aufgefangen und über ein Farbrückführsystem mit einem Farbbehälter 61, einer Pumpe 62 und einem Filter 63 zurückgeleitet, von welchem aus die wiedergewonnene Farbe zu den Druckkopfeinheiten 5O₁ bis 50™ verteilt wird.

Bei einem Drucker oder Plotter der anhand von Fig. 10 beschriebenen Art mit einer verhältnismäßig großen Anzahl von Farbdüsen trittauch die Schwierigkeit der freien Spalten oder von schwarzen Zeilenelementen auf, wie anhand von Fig. beschrieben ist. Außer den dort angeführten Gründen ist diese Schwierigkeit auch auf das Altern der verwendeten Farbe und auf Änderungen in der Eingangsspannung an dem Drucker oder Plotter zurückzuführen, selbst wenn die Druckköpfe genau eingestellt sind.

Um diese Schwierigkeit zu überwinden ist bei der vierten Ausführungsform der Erfindung eine in Fig. 11 dargestellte Steuerschaltung verwendet. Die Farbpunkt-Druckdaten werden entsprechend dem Datentakt an ein Schieberegister 64 über-

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tragen, und entsprechend dem Drucktakt wird der Inhalt des Schieberegisters 64 an eine Schaltanordnung 65 in der Weise übertragen, daß nur Ausgänge mit hohem Pegel (d.h. die Farbpunkt-Drucksignale) von dem Schieberegister 64 über die Schaltanordnung 65 an entsprechende Ladelektroden 54 in einer Ladeelektrodenanordnung 66 übertragen werden können, wodurch nur die Farbtropfen, die verwendet oder gedruckt werden, geladen werden können.

Eine (nicht dargestellte) Fühlelektrode, die in jedem Druckkopf 80 vorgesehen ist, stellt eine optimale phase zum Laden eines zu verwendenden Farbtropfens fest, und entsprechend dem Ausgang von der Fühlelektrode wird ein Ladeimpulsgenerator

67 gesteuert, um eine entsprechend«zeitliche Steuerung zum Laden eines Farbtropfens festzulegen. Ein Datensignalgenerator

68 erzeugt das Ladesignal, das 60 Stufen aufweist, und das Ladesignal wird durch einen Ladesignalverstärker 69 einer Digital-Analog-Umwandlung ausgesetzt, wodurch das stufenförmige Wellensignal, das in Fig. 12(b) dargestellt ist, erhalten werden kann, um so einen Farbtropfen zu laden. Das vorbeschriebene Druckverfahren mit Farbstrahl ist bekannt, aber, wie bereits beschrieben, führt ein derartiges Druckverfahren mit Farbstrahlen unvermeidlich zu freien Spalten oder schwarzen Zeilensegmenten.

Um diese Schwierigkeit zu überwinden, weist die Erfindung ferner einen Wechselstrom oder Rauschgenerator 70 auf, welcher

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einen Ausgang schafft, wie er in Fig. 12(a) dargestellt ist. Dieser Ausgang wird nur mit der Ladespannung verknüpft, die an die Ladeelektrode 54 angelegt ist, um den 60.-ten Farbtropfen zu laden; das heißt der Farbtropfen wird an der äußersten Stelle angeordnet und aufgebracht. Insbesondere wird, wie in Fig. 12(c) dargestellt ist,die Spannung, die an den Farbtropfen angelegt wird, der an der untersten Stelle anzubringen ist, für ein Zeitintervall t. oder t~ angehoben oder abgesenkt. Dann kann der geladene Farbtropfen an einer Stelle auftreffen, die anfangs bezüglich einer normalen Lage verschoben bzw. versetzt ist. Folglich können, obwohl das Auflösungsvermögen etwas verschlechtert ist, die Ränder zwischen den Farbpunktanordnungen, die durch benachbarte Druckkopf· 50 gedruckt worden sind, frei von einer leeren Spalte oder ein** schwarzen leilensegment sein, wodurch die Bildgüte merklich verbessert werden kann.

Bis jetzt ist die Auftreffstelle des untersten Farbpunktes beschrieben worden, der etwas bezüglich einer normalen Stelle verschoben ist, indem das Wechselstrom- oder Rauschsignal von dem Wechselstrom- oder Rauschgenerator 70 der Ladespannung überlagert wird; selbstverständlich kann dieselbe Virkung auch erhalten werden, indem die an die Ablenkelektrode angelegte Spannung etwas geändert wird, wenn der unterste Farbtropfen zwischen ihnen hindurchgeht. Andererseits kann ein zusätzlicher Wandler an dem Farbverteilerrohr 50 angebracht und erregt werden, wenn der Farbtropfen, der für die

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unterste Stelle bestimmt ist, abzugeben ist, um dadurch den Druck zu ändern, der auf die Farbe in dem Farbverteilerrohr 51 ausgeübt wird.

In Fig. 13 ist eine fünfte Ausführungsform der Erfindung mit einem Schieberegister 64, einer Schaltanordnung 65, einer Ladeelektrodenanordnung 66, einem Ladeimpulsgenerator 71, einem Ladedaten-Signalgenerator 72, einem Ladedaten-Signalverstärker 73, einem Wechselstrom- oder RauschSignalgenerator 74, einer Wechselstrom- oder Rauschsignal-Uberlagerungsschaltung 75 und einem Paar Ablenkelektroden 76 dargestellt.

Während des Betriebs werden die Druckdaten in dem Schieberegister 64 entsprechend dem Datentakt gespeichert, und entsprechend dem Drucktakt wird der Inhalt des Schieberegisters 64 an die Schaltanordnung 65 in der Weise übertragen, daß Ausgänge mit hohem Pegel, d.h. das Drucksignal, an die entsprechenden Ladeelektroden in der Ladeelektrodenanordnung angelegt werden kann, so daß die zu verwendenden Farbtropfen geladen werden können. Wie bei der vierten Ausführungsform ist eine (nicht dargestellte)Fühlelektrode zum Feststellen einer optimalen Phase verwendet, bei welcher jeder Farbtropfen geladen wird. Der Ausgang an der Fühlelektrode wird an den Ladeimpulsgenerator 71 angelegt, so daß eine optimale zeitliche Steuerung zum Laden des Farbtropfens festgelegt werden kann und der Ladedaten-Signalgenerator 72 erzeugt 60-stufige Ladedatensignale, welche in dem Verstärker 73 die Digital-

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Anlalog-Umwandlung erfahren, so daß die stufenförmigen Signale, wie sie in Fig. 14(a) dargestellt sind, erhalten werden. Der vorbeschriebene Druckvorgang mit einem Farbstrahl ist bekannt und führt unvermeidlich zu leeren Spalten und/oder schwarzen Zeilensegmenten, wie an anderer Stelle bereits ausgeführt ist.

Um diese Schwierigkeit zu überwinden, ist gemäß der Erfindung ein Wechselstrom- oder Rauschsignalgenerator 64 wie bei der vierten Ausführungsform vorgesehen. Das Wechselstrom oder RauschsignalAV von dem Generator 74( wie in Fig. 14(b) dargestellt) wird an die überlagerungsschaltung 75 angelegt, so daß, wenn der Farbtropfen,der an der untersten Stelle anzuordnen ist, in der Mitte derAblenkelektroden 76 durchgeht, das Wechselstrom- oder RauschsignalAV der Ablenkspannung zum Zeitpunkt t überlagert, wie in Fig. 14 dargestellt ist, wodurch die Ablenkspannung geändert wird, wie in Fig. 14(c) dargestellt ist. Der Farbtropfen trifft dann an einer Stelle auf, die etwas bezüglich einer normalen Auftreffstelle wie bei der vierten Ausführungsform verschoben ist. Folglich sind, obwohl das Auflösungsvermögen etwas verschlechtert ist, die leeren Spalten oder schwarzen Zeilensegmente weniger wahrnehmbar, wodurch insgesamt die Bildqualität erheblich verbessert ist.

Statt ein Wechselstrom- oder Rauschsignal an die Ablenkelektroden 76 anzulegen, kann es auch an den elektromechanischen Wandler angelegt werden, wie nachstehend beschrieben wird.

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15 wird das Wechselstrom- oder Rauschsignal von dem Rauschsignalgenerator 74 dem Ausgang des Ladedaten-Signal-Generators 72 überlagert und durch einen Verstärker 77 verstärkt, um so einen Ultraschallwandler 78 anzusteuern, welcher an einem Farbverteilerrohr angebracht ist. Insbesondere wird entsprechend dem Signal, das in Fig. 16(a) wiedergegeben ist und den Augenblick darstellt, wenn der kontinuierliche Farbstrahl, der von der Düse der Farbverteilerleitung abgegeben wird, einen Farbtropfen bildet, welcher an der untersten Stelle anzuordnen ist, das Wechselstrom- oder Rauschsignal, wie in Fig. 16 (b) dargestellt, dem Synchronisiersignal oder einer an den Ultraschallwandler 78 angelegten Spannung überlagert, wie in Fig. 16(c) dargestellt ist, so daß der auf die Farbe in dem Farbverteilerrohr ausgeübte Druck in Phase oder Größe geändert werden kann und folglich auch der Farbtropfen bezüglich seiner Größe, Geschwindigkeit und seinem Abstand geändert werden kann. Folglich kann die Flugbahn dieses Farbtropfens bezüglich einer normalen Flugbahn etwas geändert werden, so daß der Farbtropfen an einer Stelle aufgebracht werden kann, die etwas gegenüber einer normalen Auftreffstelle verschoben ist. Obwohl das Auflösungsvermögen bis zu einem gewissen Grad verschlechtert ist, können auf diese Weise die leeren Spalten oder schwarzen Zeilenelemente weniger wahrnehmbar gemacht werden, wodurch die Gesamtbildqualität beträchtlich verbessert ist.

Bis jetzt ist ein Verfahren zum Beseitigen der leeren Spalten

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oder der schwarzen Zeilenelemente im einzelnen in Verbindung mit einem Farbstrahlplotter mit elektrostatischer Ablenkung beschrieben. Selbstverständlich kann die Erfindung genauso gut auch bei einem Bedarfs-Farbstrahldruckkopf mit 10 bis 30 Düsen,über die jeweils die Farbe bei Bedarf mit einem gewissen Druck abgegeben wird, oder sie kann bei einem Farbstrahl-Druckkopf mit elektrostatischer Ablenkung angewendet werden, welcher an einem Schlitten gehalten ist, welcher den Druckkopf über die Breite eines Aufzeichnungsmediums befördert und eine einzige Farbe abgebende Düse aufweist, wobei die Ladung des Farbtropfens in Abhängigkeit von einer geforderten Ablenkung geändert werden kann.

Ende der Beschreibung

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Claims

DR. BERG DIPL.-TNG. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. 3ANDMAR

Postfach 860245 · 8000 München 86

Anwaltsakte: 30 4 09

Patentansprüche

j 1.iFarbstrählplotter mit einer Anzahl Düsen, einer den

üsen entsprechenden Anzahl Ladeelektroden zum Laden der von der entsprechenden Düse abgegebenen Farbtropfen und mit einem Paar Ablenkelektroden, deren Anzahl gleich der der Düsen ist, um mit jedem Elektrodenpaar geladene Farbtropfen abzulenken, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Ablenken eines Farbtropfens, der an einer Stelle nahe der äußersten Stelle unter einem Winkel aufzubringen ist, der größer als der Winkel ist, unter welchem eine Farbtropfen normalerweise an der äußersten Stelle aufgebracht werden kann.
2. Farbstrahlplotter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung so ausgelegt und bemessen ist, daß in den Randspalten oder Zeilen zwischen den benachbarten Farbpunktanordnungen, die durch benachbarte Düsen gedruckt werden, die durch die benachbarten Düsen gedruckten Punkte alternierend angeordnet oder verschachtelt sind.
3. Farbstrahlplotter nach Anspruch 1, dadurch g e k e η n-

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r (019) 9IS272 Teteuunme: Bankkonten: Hypo-Buik München 44101228»

9t$273 BERGSTAPFPATENT Manchen (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO DE MM

TELEX Btyet VereinrtMik MOnchen 4J3100 (BLZ 70020270)

0524560BEROd Posticheck München 65343-808 (BLZ 70010080)

zeichnet, daß mit der Einrichtung eine Wechselstromoder Rauchkomponente einer vorbestimmten Ladespannung, die an die Ladeelektrode angelegt ist, zum Laden des an der äuß ersten Stelle aufzubringenden Farbtropfens überlagert wird.
4. Farbstrahlplotter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Einrichtung eine Wechselstromoder Rauschkomponente der Ablenkspannung überlagert wird, die an das Ablenkelektrodenpaar angelegt wird, wenn der Farbtropfen, der an der äußersten Stelle aufzubringen ist, zwischen dem Ablenkelektrodenpaar hindurchgeht.
5. Farbstrahlplotter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung die Phase oder Amplitude

ändert,

oder beides der Synchronisierspannung, die an einen elektromechanischen Wandler angelegt ist, der an einem Farbverteilerrohr, welches die Düse aufweist, angebracht ist, um der Farbe zu dem Zeitpunkt eine periodische Druckänderung zu erteilen, wenn der kontinuierliche Farbstrahl einen Farbtropfen bildet, der an der äußersten Stelle aufzubringen ist, um dadurch die Größe, Geschwindigkeit und denAbstand des gebildeten Farbtropfens zu ändern.
6. Farbstrahlplotter, bei welchem ein Druckkopf mit einer Anzahl Düsen oder einer einzigen Düse an einem Schlitten angebracht ist, wobei die Ladung, die den von der einzelnen

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Düse abgegebenen Farbtropfen erteilt worden ist, in Abhängigkeit von den Stellen geändert wird, an welche die geladenen Farbtropfen gelenkt werden,wodurch die Farbtropfen durch Bewegen des Schlittens relativ zu dem Aufzeichnungsmedium auf diesem aufgebracht und aufgedruckt werden können, insbesondere nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Auswählschaltung, wobei die Farbpunkt«in der Randzeile, welche der untersten vorher gedruckten Zeile der Farbpunktanordnung und der obersten als nächstes gedruckten Zeile der Farbpunktanordnung entspricht, aus den Farbpunkten besteht, die durch die vorherigen und die nächsten Druckzyklen alternierend oder verschachtelt sind oder sich teilweise überdecken.

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