DE4020129A1 - Druckvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung geht von einer Druckvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus.

Durch den Firmenprospekt "Ein Licht geht auf SEL-Optodruckkopf" der Standard Elektrik Lorenz AG, Stuttgart, Ausgabe Sept. 1988, ist ein optischer Druckkopf bekannt, dessen Kernstück eine PLZT (Blei-Lanthan-Zirkonat-Titanat)-Keramik ist. Durch eine Elektrodenstruktur auf der PLZT-Keramik werden Bereiche selektiert, die in Verbindung mit zwei z. B. um 90° zueinander verdrehten Polarisatoren die Druckelemente, sog. Lichttore bilden. Aus einer Vielzahl in einem engen Rasterabstand in Reihe angeordneter Lichttore sind sog. Lichttorzeilen gebildet. Die maximale Länge der Lichttorzeilen ist fertigungstechnisch begrenzt. Es ist daher üblich, die gewünschte Druckbreite aus mehreren aneinandergereihten Lichttorzeilen zusammenzusetzen.

Die technologisch noch beherrschbare Auflösung liegt bei Optodruckern bei etwa 600 BPZ (Bildpunkte pro Zoll). Die Auflösung bei Zeilen-Thermodruckern und bei Zeilen-Tintendruckern liegt in der Größenordnung von 300 BPZ. Es gibt Anwendungsfälle für die vorgenannten Drucker, wo eine höhere Auflösung gefordert wird oder wünschenswert ist, wie z. B. bei der Aufzeichnung von Graphiken und Halbtonbildern, die anschließend vergrößert werden sollen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, unter Verwendung der vorgenannten Zeilendrucker eine höhere Auflösung als bisher möglich zu erreichen.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes auf.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die schräge Anordnung der Druckelementzeile/n zur Vorschubrichtung des Aufzeichnungsträgers eine höhere Druckauflösung gegenüber dem Teilungsabstand der einzelnen Druckelemente (Lichttor, Thermoelement, Spritzdüse) erzielt wird.

Anhand von zwei Ausführungsbeispielen wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Druckelementzeile in einer Anordnung gemäß der Erfindung im Prinzipdarstellung;

Fig. 2 drei sägezahnförmig angeordnete Druckelementzeilen in Prinzipdarstellung;

Fig. 3 einen Ausschnitt aus einer Druckelementzeile gemäß Fig. 1 in schematischer Darstellung;

Fig. 4 einen Ausschnitt aus einer Druckelementzeile gemäß Fig. 2 in schematischer Darstellung;

Fig. 5 einen Ausschnitt aus einer farbtüchtigen Druckelementzeile in schematischer Darstellung, die anstelle der Druckelementzeilen gemäß Fig. 1 und Fig. 2 verwendet werden kann.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführung einer durch die Prinzipdarstellung einer Druckelementzeile 1 symbolisierten Druckvorrichtung. Diese hat nicht dargestellte Führungs­ und Transportmittel für einen dicht unterhalb der Druckelementzeile 1 in Pfeilrichtung A verschiebbar angeordneten Aufzeichnungsträger 9. Die Druckelementzeile 1 ist in einem Winkel α von z. B. 45° quer zur Vorschubrichtung angeordnet. Die Druckelementzeile 1 besteht aus einer Vielzahl eng benachbarter, längs einer Linie angeordneter Druckelemente. Wie in Verbindung mit Fig. 3 noch näher erläutert wird, sind die Druckelemente beispielsweise Lichttore 6 (Fig. 3), die durch eine auf einer PLZT-Keramik 2 aufgebrachten Elektrodenstruktur 4/5 (Fig. 3) bestimmt sind. Auf der Druckelementzeile 1 sind in bekannter Weise längs der PLZT-Keramik 2 Treiber-ICs 8 angeordnet, über die die einzelnen Druckelemente, hier Lichttore 6 (Fig. 3) angesteuert werden. Der Aufzeichnungsträger 9 wird im Durchlauf im Bereich des Flächenanteils 9a beschriftet.

Die Beschriftung erfolgt je nach Speicherorientierung rasterlinienweise parallel zur Druckelementzeile 1 oder zeilenorientiert quer zur Vorschubrichtung des Aufzeichnungsträgers 9. Mit der schräg zur Vorschubrichtung des Aufzeichnungsträgers 9 unter dem Winkel = 45° angeordnete Druckelementzeile 1 wird bei einer entsprechend angepaßten Vorschubgeschwindigkeit eine Verdichtung der Auflösung des Bildrasters um das 1,4-fache erreicht, als mit einer quer zur Vorschubrichtung des Aufzeichnungsträgers 9 angeordneten Druckelementzeile 1.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführung einer durch drei Druckelementzeilen 11 symbolisierten Druckvorrichtung. Wie eingangs beschrieben, lassen sich Druckelementzeilen der genannten Art aus fertigungstechnischen Gründen nur bis zu einer gewissen Länge herstellen. Wird eine größere Schreibbreite gefordert, so ist es üblich, mehrere Druckelementzeilen aneinanderzureihen. Im vorliegenden Fall sind zum Erreichen der gewünschten Schreibbreite gemäß dem Flächenanteil 19a eines Aufzeichnungsträgers 19 drei Druckelementzeilen 11 sägezahnförmig unter einem Winkel α von 45° quer zur Vorschubrichtung des Aufzeichungsträgers 19 angeordnet. Die Druckelementzeilen 11 sind so aufeinander ausgerichtet, daß das erste Druckelement einer folgenden Druckelementzeile 11 nahtlos an das letzte Druckelement der vorhergehenden Druckelementzeile 11 anschließt. Wie bei der vorhergehend beschriebenen Ausführung hat jede der Druckelementzeilen 11 eine Vielzahl eng benachbarte, längs einer Linie angeordnete Druckelemente. Wie in Verbindung mit Fig. 4 nachfolgend noch näher erläutert, sind die Druckelemente auch in diesem Beispielsfall Lichttore 16 (Fig. 4), die durch eine Elektrodenstruktur 14/15 (Fig. 4) auf einer PLZT-Keramik 12 gebildet werden. Zur Ansteuerung der einzelnen Lichttore 16 sind Treiber-ICs 18 vorgesehen, die jedoch im Unterschied zur ersten Ausführung auf beiden Seiten der PLZT-Keramik 12 angeordnet sind. Die Verdichtung der Auflösung des Rasterbildes beträgt auch hier das 1,4-fache gegenüber der Auflösung, die mit quer zur Vorschubrichtung des Aufzeichnungsträgers 19 angeordneten Druckelementzeilen 11 erreichbar ist.

Fig. 3 zeigt in vergrößerter schematischer Darstellung einen Ausschnitt aus der PLZT-Keramik 2 der Druckelementzeile 1 gemäß Fig. 1. Auf der Oberfläche des Keramikkörpers 3 sind in üblicher Weise eine Vielzahl von Steuerelektroden 4 und eine gemeinsame Gegenelektrode 5 angeordnet. Die Keramikbereiche zwischen den Elektroden 4 und 5 bilden die Lichttore 6. An der Unterseite des Keramikkörpers 3 befindet sich eine Lichtmaske mit Löchern 7 zur Begrenzung des durch die Lichttore hindurchtretenden Lichtes.

In der Fig. 3 sind die Lichttore 6 mit geringstmöglichem Teilungsabstand S1 angeordnet. Durch die Anordnung der Druckelementzeile 1 unter dem Winkel α schräg zur Vorschubrichtung des Aufzeichnungsträgers 9 (Fig. 1) ist der Abstand S2 zwischen benachbarten Rasterbildpunkten 10 gemäß der Beziehung,

S2 = S1 × cos α

geringer. Bei einem Winkel α = 45° ist der Abstand

S2 = ca. 0,7 × S1,

das bedeutet eine Verdichtung der Rasterbildauflösung um das 1,4-fache.

Fig. 4 zeigt in vergrößerter schematischer Darstellung einen Ausschnitt aus der PLZT-Keramik 12 einer Druckelementzeile 11 gemäß Fig. 2. Die Elektrodenstruktur besteht hier aus einer Mittelelektrode 15 und einer Vielzahl beiderseits der Mittelektrode angeordneten Steuerelektroden 14, die - wie vorbeschrieben - zwischen sich Lichttore 16 bilden. Löcher 17 einer Lichtmaske sorgen auch hier für eine Begrenzung des durch die Lichttore 16 hindurchtretenden Lichts. Die Lichttore 16 der beiden Reihen haben jeweils einen Teilungsabstand S3. Dieser ist wesentlich größer als bei der Ausführung gemäß Fig. 3 und daher technisch weniger schwierig zu realisieren. Die Lichttore 16 der beiden Reihen sind bei einer Schräglage der Druckelementzeile unter Winkel α von z. B. 45° schräg zur Vorschubrichtung des Aufzeichnungsträgers auf Lücke angeordnet. Der gemäß der vorbeschriebenen Ausführung auf 0,7×S3 verringerte Teilungsabstand S4 der Rasterbildpunkte 20 einer Lichttorreihe verringert sich durch die Überlagerung der Bildpunkte beider Reihen auf S5, der gleich dem halben Teilungsabstand S4 ist.

Während bei einer Ausführung gemäß Fig. 3 die Rasterbildpunkte 10 beabstandet sind, überlagern sie sich partiell bei der Ausführung gemäß Fig. 4. Durch Vergrößern der Maskenlöcher 7 bzw. durch Verkleinern der Maskenlöcher 17 kann die Fläche der Rasterbildpunkte 10 bzw. 20 derart verändert werden, daß sich benachbarte Rasterbildpunkte 10 bzw. 20 berühren oder nur leicht überschneiden.

Fig. 5 zeigt in vergrößerter schematischer Darstellung einen Ausschnitt aus einer farbtüchtigen Druckelementzeile mit einer PLZT-Keramik 22. Die Druckelementzeile und damit auch die PLZT-Keramik 22 sind entsprechend den vorbeschriebenen Ausführungen unter einem Winkel α von z. B. 45° schräg zur Vorschubrichtung eines Aufzeichnungsträgers angeordnet. Auf dem Keramikkörper 23 sind zwei parallel zueinander verlaufende Mittelelektroden 25 und diesen zugeordnet eine Vielzahl mehr oder weniger eng nebeneinanderliegender Steuerelektroden 24 und 28 angeordnet. Die Steuerelektroden 28 sind wegen aufzubondender Drähte breiter als die Steuerelektroden 24. Sie sind daher mit doppeltem Teilungsabstand S6 je zur Hälfte den beiden Mittelektroden 25 zugeordnet. Den drei parallel zueinander verlaufenden Lichttorzeilen ist je ein Farbfilter 31 (rot), 32a und 32b (grün) und 33 (blau) zugeordnet. Die die Position der Lichttore 26 bestimmenden Elektroden 24 und 28 sind so angeordnet, daß stets drei Lichttore 26 unterschiedlicher Farbzugehörigkeit in Vorschubrichtung Pfeil A des Aufzeichnungsträgers (durch die Beschriftungsfläche 29 symbolisiert) aufeinander ausgerichtet sind. Die Ansteuerung der einzelnen Lichttore 26 erfolgt z. B. über einen Rechner so, daß die einander zugeordneten farbigen Rasterbildpunkte 30 sich deckend überlagernd aufgezeichnet werden und dabei eine echte Mischfarbe bilden. Der Teilungsabstand S7 der Rasterbildpunkte 30 verringert sich durch die unter 45° schräg gestellte Druckelementzeile auf S7=0,7×S6. Damit ist auch hier eine Verdichtung der Auflösung des Rasterbildes auf das 1,4-fache gegeben.

Claims (5)

1. Druckvorrichtung mit einem Druckkopf, bestehend aus einer oder mehreren Druckelementzeilen, von denen jede eine Vielzahl eng nebeneinanderliegender Druckelemente hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelementzeile/n (1, 11) unter einem Winkel (α) schräg zur Vorschubrichtung (Pfeil A) eines Aufzeichnungsträgers (9, 19) angeordnet ist/sind.

2. Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente Thermoelemente sind.

3. Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente Tintenspritzdüsen sind.

4. Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckelemente Lichttore (6, 16, 26) sind.

5. Druckvorrichtung nach Anspruch 4 zur farbigen Aufzeichnung, dadurch gekennzeichnet, daß jede Druckelementzeile drei parallele Lichttorzeilen hat, denen je ein Farbfilter (31, 32, 33) zugeordnet ist, daß die die Lichttore (26) bildenden Elektroden (24, 25, 28) so angeordnet sind, daß stets drei Lichttore (26) unterschiedlicher Farbzugehörigkeit in Vorschubrichtung des Aufzeichnungsträgers aufeinander ausgerichtet sind und daß die Ansteuerung der einzelnen Lichttore (26) so erfolgt, daß die einander zugeordneten farbigen Rasterbildpunkte (30) sich überlagernd auf der Beschriftungsfläche (29) des Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet werden.