DE60014236T2

DE60014236T2 - Tintenstrahldrucker

Info

Publication number: DE60014236T2
Application number: DE60014236T
Authority: DE
Inventors: Stephen King San Diego Glass
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 1999-06-02
Filing date: 2000-06-02
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2020-06-03
Also published as: EP1057647B1; US6231160B1; US6439686B2; ES2223405T3; US20010010527A1; EP1057647A3; DE60014236D1; EP1057647A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Tintenstrahldrucker und insbesondere auf eine Vorrichtung zur Verwendung mit Tintenstrahldruckern, die systematische Druckqualitätsdefekte reduziert.
Tintenstrahldrucker können verwendet werden, um Textbilder und Graphikbilder auf einer Vielzahl von Druckmedien zu erzeugen, die Papier, Karton, Mylar und Transparenzmaterial umfassen, aber nicht auf dieselben beschränkt sind. Die Bilder werden auf Druckmedien erzeugt, durch Drucken von individuellen Tintenpunkten (oder „Pixeln") in einem zweidimensionalen Array aus Zeilen und Spalten. Eine Zeile wird häufig als eine „Punktzeile" oder eine „Pixelzeile" bezeichnet. Mehrere Pixelzeilen werden gebildet, um ein Pixelarray zu erzeugen, das dem gewünschten Bild entspricht.
Bestimmte Tintenstrahldrucker umfassen eine oder mehrere Druckerkassetten (oder „Stifte"), die auf einem Bewegungswagen getragen werden und in der Lage zum Drucken von mehreren Pixelzeilen gleichzeitig sind, um einen größeren Abschnitt des Pixelarrays zu erzeugen. Die Druckerkassetten umfassen üblicherweise einen Druckkopf mit einer Mehrzahl von Tintenausstoßdüsen. Ein Druckkopf mit 600 dpi (Punkte pro Zoll; dots-per-inch) mit einem Band von ½ Zoll weist z. B. üblicherweise zwei Spalten mit 150 Düsen in jeder Spalte auf. Eine Mehrzahl von Mechanismen kann verwendet werden, um die Tinte aus den Düsen auszustoßen. Bei einem solchen Mechanismus, dem sogenannten thermischen Tintenausstoßmechanismus, sind Tintenkanäle und Tintenverdampfungskammern zwischen einer Düsenlochplatte und einem Dünnfilmsubstrat angeordnet, das Arrays aus Heizerelementen umfasst, wie z. B. Dünnfilmwiderstände. Die Heizerelemente werden selektiv mit Energie versorgt, um die Tinte innerhalb ausgewählter Kammern zu erwärmen, wodurch verursacht wird, dass ein Tintentröpfchen aus den Düsen ausgestoßen wird, die den ausgewählten Kammern zugeordnet sind, um Tintenpunkte an den gewünschten Positionen auf dem Druckmedium zu erzeugen.
Während einer Druckoperation bewegt sich der Bewegungswagen rückwärts und vorwärts über die Oberfläche des Druckmediums. Das Druckmedium wird in einer Richtung quer zu der der Bewegung des Bewegungswagens vorgeschoben. Wenn der Bewegungswagen vorwärts und rückwärts quert, verursacht eine Steuerung, dass die Düsen Tintentröpfchen zu Zeiten ausstoßen, die vorgesehen sind, um zu der gewünschten Pixelzeile und schließlich dem gewünschten Pixelarray zu führen.
Ein wichtiger Aspekt des Druckens ist die Bildqualität, die natürlich von der Genauigkeit der Punktplatzierung auf dem Druckmedium abhängt. Abweichungen von einer perfekten Punktplatzierung werden häufig als ein Punktplatzierungsfehler (DPE; DPE = dot placement error) bezeichnet. Ein Verfahren zum Reduzieren des DPE ist einfach ein Verengen der Toleranzen bei den Druckerspezifikationen (oder DPE-Spezifikationen), wie z. B. Tropfengewicht, Tropfengeschwindigkeit, Tropfenbahn, Medienvorschub, Druckerkassette/Papierbeabstandung und Wagenausrichtung. Dieser Lösungsansatz ist jedoch insofern teuer, dass das Erfüllen von relativ engen DPE-Spezifikationstoleranzen große Mengen von Entwurfs- und Herstellungsressourcen erfordert, die aufgewendet werden müssen.
An einem bestimmten Punkt führt das Verengen der DPE-Spezifikationstoleranz zu einer Bildverbesserung, die über dem Wahrnehmungspegel eines typischen Betrachters liegt. Bei einem Drucker mit relativ hoher Auflösung (300 dpi oder höher) hat der gelegentliche fehlgerichtete Tintentropfen im Wesentlichen keine Auswirkung auf die Gesamtbildqualität. Ein größerer Nachteil für die Bildqualität ist eine sichtbare Banderscheinung, die auftritt, wenn DPEs zu regelmäßigen Wiederholungsstrukturen führen. Tatsächlich können bei vielen Anwendungen DPE-Toleranzen gelockert werden, ohne eine wahrnehmbare Reduzierung der Bildqualität, wenn eine sichtbare Banderscheinung beseitigt wird.
Ein vorgeschlagenes Verfahren zum Reduzieren einer Banderscheinung ist offenbart in der mitanhängigen europäischen Patentanmeldung EP-A-0921 006. Hier wird ein Schwingungsinduzierungselement zu einem ansonsten herkömmlichen Tintenstrahldrucker hinzugefügt, um minimale, zufällige Schwingungen des Druckkopfs relativ zu dem Druckmedium zu verursachen.
Die europäische Patentanmeldung EP-A-0849702 (Canon K K) beschreibt einen Drucker mit einem Druckkopf, der sich rückwärts und vorwärts über ein Druckmedium bewegt. Das Drucken von Punkten an anderen Positionen als den vorbestimmten Punktpositionen wird durch die Verwendung von Korrekturdaten reduziert/beseitigt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Schaffen eines Tintenstrahldruckers, der aus praktischen Gründen die zuvor genannten Probleme der Technik vermeidet. Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Schaffen eines Druckers, der weniger anfällig für eine sichtbare Banderscheinung ist als herkömmliche Drucker.
Um einige dieser und anderer Ziele zu erreichen, umfasst ein Drucker gemäß einem Ausführungsbeispiel einer vorliegenden Erfindung einen Druckkopf mit einem Hauptkörperabschnitt und einer Mehrzahl von Düsen, derart angeordnet, dass eine Beabstandung, gemessen entlang der Druckmedienbewegungsachse, zwischen zumindest einem ersten Paar von benachbarten Düsen unterschiedlich ist zu der Beabstandung zwischen zumindest einem zweiten Paar von benachbarten Düsen. Ein solcher Druckkopf kann verwendet werden, um relativ geringe Richtwirkungsfehler durch jeden Durchlauf einzubringen, vorzugsweise entlang der Medienbewegungsachse, wodurch die lokalisierten Richtwirkungsfehler beseitigt werden, die zu einer sichtbaren Banderscheinung führen.
Solche minimalen systematischen Fehler sind relativ schlecht erkennbar und in jedem Fall für das Auge viel schlechter erkennbar als die sichtbare Banderscheinung. Folglich reduziert die vorliegende Erfindung die sichtbare Banderscheinung ohne eine erkennbare Reduzierung der Bildqualität und tut dies ohne den Aufwand, der dem Straffen der DPE-Spezifikationen zugeordnet ist.
Um einige dieser und andere Ziele zu erreichen, umfasst ein Drucker gemäß einem Ausführungsbeispiel einer vorliegenden Erfindung einen Druckerwagen, einen Druckkopf, der durch den Wagen getragen wird, und eine Steuerung, die wirksam mit dem Druckerwagen und dem Druckkopf verbunden ist. Die Steuerung ist angepasst, um Bildinformationen von einer Hostvorrichtung zu empfangen, die jeweiligen vorbestimmten Punktdruckpositionen entlang der Wagenbewegungsachse entsprechen, und um zumindest einen aus Druckerwagen und Druckkopf derart zu steuern, dass zumindest einige Punkte beabsichtigt an entsprechenden eingestellten Punktdruckpositionen auf der Wagenbewegungsachse gedruckt werden, die von ihren entsprechenden vorbestimmten Punktpositionen versetzt sind.
Ein Drucker gemäß der vorliegenden Erfindung druckt entsprechende Tintenpunkte (d. h. ausgestoßene Tinte) an Punktdruckpositionen auf der Wagenbewegungsachse, die um Beträge variiert werden, die sich von Abtastung zu Abtastung ändern können, von den entsprechenden Punktdruckpositionen, die den Bildinformationen entsprechen, die von einer Hostvorrichtung empfangen werden. Dies wiederum ändert, wo die Punkte schließlich auf dem Druckmedium landen. Folglich wird eine sichtbare Banderscheinung, die aus regelmäßigen Wiederholungsmustern von Fehlern resultiert, reduziert oder beseitigt. Dies wird hier ebenfalls erreicht, ohne dem Nachteil, der dem Straffen der DPE-Spezifikationen zugeordnet ist.
Die oben beschriebenen und viele andere Merkmale und zugehörige Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlich, wenn die Erfindung durch Bezugnahme auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung unter Berücksichtigung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich wird.
Eine detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung wird Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen gegeben.
1 ist eine perspektivische Teilausschnittansicht eines Druckers gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Seitenansicht des Druckerwagens und der Druckkopfkassette, die in 1 dargestellt sind.
3 ist eine Bodenansicht des Druckerwagens und der Druckkopfkassette, die in 2 dargestellt sind.
4 ist eine perspektivische Ansicht des Druckerwagens, der in 2 dargestellt ist, mit entfernter Druckkopfkassette.
5 ist eine Teildraufsicht einer Druckkopflochplatte gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6 ist ein Graph, der die Düsenpositionseinstellungen eines exemplarischen Mehrfachdüsendruckkopfs gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist ein Graph, der die Düsenpositionseinstellungen bei den Durchläufen eins, drei, fünf und sie ben in einem Achtdurchlaufdruckmodus zeigt, der einen Druckkopf mit den exemplarischen Düsenpositionseinstellungen verwendet, dargestellt in 6.
8 ist ein Graph, der die Düsenpositionseinstellungen bei den Durchläufen zwei, vier, sechs und acht bei einem Achtdurchlaufdruckmodus zeigt, der einen Druckkopf mit den exemplarischen Düsenpositionseinstellungen verwendet, dargestellt in 6.
9 ist ein Graph, der die Düsenpositionseinstellungen bei den Durchläufen eins, zwei und drei bei einem Sechsdurchlaufdruckmodus zeigt, der einen Druckkopf mit den exemplarischen Düsenpositionseinstellungen verwendet, dargestellt in 6.
10 ist ein Graph, der die Düsenpositionseinstellungen bei den Durchläufen vier, fünf und sechs bei einem Sechsdurchlaufdruckmodus zeigt, der einen Druckkopf mit den exemplarischen Düsenpositionseinstellungen verwendet, dargestellt in 6.
11 ist ein Graph, der die Düsenpositionseinstellungen bei den Durchläufen eins und zwei bei einem Vierdurchlaufdruckmodus zeigt, der einen Druckkopf mit den exemplarischen Düsenpositionseinstellungen verwendet, dargestellt in 6.
12 ist ein Graph, der die Düsenpositionseinstellungen bei den Durchläufen drei und vier bei einem Vierdurchlaufdruckmodus zeigt, der einen Druckkopf mit den exemplarischen Düsenpositionseinstellungen verwendet, dargestellt in 6.
13 ist ein Graph, der die Düsenpositionseinstellungen eines exemplarischen Mehrfachdüsendruckkopfs gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
14 ist ein Graph, der die Düsenpositionseinstellungen bei den Durchläufen eins und zwei bei einem Achtdurchlaufdruckmodus zeigt, der einen Druckkopf mit den exemplarischen Düsenpositionseinstellungen verwendet, dargestellt in 13.
15 ist ein Graph, der die Düsenpositionseinstellungen bei den Durchläufen drei und vier bei einem Achtdurchlaufdruckmodus zeigt, der einen Druckkopf mit den exemplarischen Düsenpositionseinstellungen verwendet, dargestellt in 13.
16 ist ein Graph, der die Düsenpositionseinstellungen bei den Durchläufen fünf und sechs bei einem Achtdurchlaufdruckmodus zeigt, der einen Druckkopf mit den exemplarischen Düsenpositionseinstellungen verwendet, dargestellt in 13.
17 ist ein Graph, der die Düsenpositionseinstellungen bei den Durchläufen sieben und acht bei einem Achtdurchlaufdruckmodus zeigt, der einen Druckkopf mit den exemplarischen Düsenpositionseinstellungen verwendet, dargestellt in 13.
18 ist ein Graph, der die Düsenpositionseinstellungen bei den Durchläufen eins und zwei bei einem Sechsdurchlaufdruckmodus zeigt, der einen Druckkopf mit den exemplarischen Düsenpositionseinstellungen verwendet, dargestellt in 13.
19 ist ein Graph, der die Düsenpositionseinstellungen bei den Durchläufen drei und vier bei einem Sechsdurchlaufdruckmodus zeigt, der einen Druckkopf mit den exemplarischen Düsenpositionseinstellungen verwendet, dargestellt in 13.
20 ist ein Graph, der die Düsenpositionseinstellungen bei den Durchläufen fünf und sechs bei einem Sechsdurchlaufdruckmodus zeigt, der einen Druckkopf mit den exemplarischen Düsenpositionseinstellungen verwendet, dargestellt in 13.
21 ist ein Graph, der die Düsenpositionseinstellungen bei den Durchläufen eins und zwei bei einem Vierdurchlaufdruckmodus zeigt, der einen Druckkopf mit den exemplarischen Düsenpositionseinstellungen verwendet, dargestellt in 13.
22 ist ein Graph, der die Düsenpositionseinstellungen bei den Durchläufen drei und vier bei einem Vierdurchlaufdruckmodus zeigt, der einen Druckkopf mit den exemplarischen Düsenpositionseinstellungen verwendet, dargestellt in 13.
Das Nachfolgende ist eine detaillierte Beschreibung des besten gegenwärtig bekannten Modus zum Ausführen der Erfindung. Diese Beschreibung soll nicht in einem einschränkenden Sinn genommen werden, sondern wird ausschließlich zum Zweck der Darstellung der allgemeinen Prinzipien der Erfindung durchgeführt. Zusätzlich wird darauf hingewiesen, dass detaillierte Erörterungen von verschiedenen internen Betriebskomponenten von Tintenstrahldruckern, die nicht zugehörig zu der vorliegenden Erfindung sind, wie z. B. spezifische Details des Bildverarbeitungssystems und eine Wechselwirkung mit einem Hostcomputer, der Einfachheit halber weggelassen wurden.
Wie z. B. in 1 dargestellt ist, umfasst ein Drucker 100 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Chassis 102, das von einem Gehäuse 104 umgeben ist, ein Druckmedienhandhabungssystem 106 und ein Drucksystem 108. Ein Beispiel eines Druckers, der dieselben grundlegenden Komponenten umfasst, obwohl ohne die erfinde rischen Modifikationen, die nachfolgend detaillierter erörtert werden, ist der Tintenstrahldrucker Hewlett-Packard DeskJet 722.
Das exemplarische Druckmedienhandhabungssystem 106 umfasst eine Zuführablage 110 zum Speichern von Druckmedien und eine Reihe von herkömmlichen motorgetriebenen Rollen, die eine Antriebsrolle 112 umfassen, die durch einen Schrittgebermotor getrieben wird, zum Vorschieben des Druckmediums entlang der Medienbewegungsachse von der Zuführablage in eine Druckzone 114 und von der Druckzone auf ein Paar von Ausgabetrocknungs-Flügelbaugliedern 116. Die Ausgabetrocknungs-Flügelbauglieder 116, die in ihren jeweiligen ausgefahrenen Positionen gezeigt sind, halten das Medium, auf das ein Bild gedruckt wurde, über einer vorangehend gedruckten Medienausgabe, die möglicherweise in einer Ausgabeablage 118 ruht. Nachdem eine Zeitperiode, die geeignet ist, um das vorangehend gedruckte Medium trocknen zu lassen, abgelaufen ist, werden die Ausgabetrocknungs-Flügelbauglieder 116 in die entsprechenden Richtungen zurückgezogen, die durch die Pfeile 120 angezeigt sind, um zu ermöglichen, dass das neu bedruckte Medium in die Ausgabeablage 118 fällt.
Eine breite Vielzahl von Größen und Typen von Druckmedien kann durch das exemplarische Druckmedienhandhabungssystem 106 berücksichtigt werden. Zu diesem Zweck umfasst das exemplarische Druckmedienhandhabungssystem 106 einen Einstellarm 122 und einen Umschlagzuführschlitz 124.
Wie z. B. in 1 – 4 dargestellt ist, umfasst das exemplarische Drucksystem 108 einen Druckerwagen-Gleitstab 126, der durch das Chassis 122 getragen wird, und einen Druckerwagen 128, der vorwärts und rückwärts entlang des Gleitstabs geschoben wird (oder bewegt wird), wodurch die Wagenbewegungsachse definiert wird. Bezug nehmend insbesondere auf 2 – 4 besteht der exemplarische Druckerwagen 128 primär aus einem Hauptkörper 130, der eine Rückwand 132, eine Vorderabdeckplatte 134, L-förmige Seitenwände 136 und 138 und ein Ausrichtungsgewebe 140 aufweist, das das Innere des Hauptkörpers in eine erste und eine zweite Kammer 142 und 144 teilt. Die erste und die zweite Kammer 142 und 144 häusen jeweils eines erste und zweite entfernbare Tintenstrahldruckkopfkassette 146 und 148 (ebenfalls bezeichnet als „Stiftkassetten", „Druckkassetten" und „Kassetten"). Ein Paar von Verriegelungsbaugliedern 150 und 152, die schwenkbar an einem Gelenk 154 befestigt sind, halten die Druckkopfkassetten 146 und 148 vor Ort.
Die exemplarische Druckerkassette 128, dargestellt in 1 – 4, umfasst ferner ein Paar von Lagern 156, die den Wagen gleitbar auf dem Gleitstab 126 tragen. Ein vertikaler Antidrehführungsarm 158 mit einem Gleitlager 160 ist an der Hauptkörperrückwand 132 angebracht. Das Gleitlager 160 nimmt einen sich horizontal erstreckenden Antidrehführungsstab 162 in Eingriff. Die Lager 156 und das Gleitlager 160 liefern ein Dreipunkt-Druckerwagen-Trägersystem, während der vertikale Antidrehführungsarm 158, das Gleitlager und der sich horizontal erstreckende Antidrehführungsstab 162 verhindern, dass sich der Druckerwagen 128 vorwärts um den Gleitstab 126 dreht.
Wie oben erwähnt wurde, bewegt sich der Druckerwagen 128 rückwärts und vorwärts auf dem Gleitstab 126. Bezug nehmend auf 1 und 4 wird ein Endlosriemen 164, der auf herkömmliche Weise getrieben wird, verwendet, um den Druckerwagen 128 zu treiben. Ein linearer Codiererstreifen 166 wird erfasst, um die Position des Druckerwagens 128 auf der Bewegungsachse unter Verwendung herkömmlicher Techniken zu bestimmen. Der Codiererstreifen 166 ist bei herkömmlichen Druckern indexiert zur Zeit 0, um die Düsenfeuerzeiten zu bestimmen (d. h. die Zeiten, zu denen die Düsen Tinte während jedes Durchlaufs ausstoßen). Eine solche Indexierung kann verändert werden, wie allgemein nachfolgend detaillierter erörtert wird.
Bezug nehmend auf die Druckkopfkassetten umfassen die exemplarischen Druckkopfkassetten 146 und 148, dargestellt in 2 und 3, Druckköpfe 168 und 170, die jeweils eine Mehrzahl von abwärtsgewandten Tintenausstoßdüsen aufweisen. Ein Beispiel eines geeigneten Tintenstrahldruckerwagens, der auf die nachfolgend erörterte Weise modifiziert werden kann, Bezug nehmend auf 5 – 22, ist in der gemeinsam zugewiesenen U.S.-Patentanmeldung, Seriennummer 08/757,009, eingereicht am 26. November 1996, offenbart. Zusätzlich dazu, obwohl das dargestellte Ausführungsbeispiel zwei Druckkopfkassetten umfasst (eine Monotonkassette 146 und eine Dreifarbenkassette 148), können auch andere Kombinationen, wie z. B. vier einzelne monochrome Kassetten oder eine einzelne Monotonkassette, verwendet werden.
Der exemplarische Drucker 100, dargestellt in 1, umfasst ferner eine Steuerung 172 auf einer gedruckten Schaltungsplatine 174. Die Steuerung 172 empfängt Anweisungen von einer Hostvorrichtung, wie z. B. einem Personalcomputer, und steuert ansprechend auf diese Anweisungen die Operationen der verschiedenen Komponenten in dem Druckmedienhandhabungssystem 106 und dem Drucksystem 108. Insbesondere steuert die Steuerung 172 den Vorschub eines Blattes eines Druckmediums 174 durch die Druckzone 114 mit Hilfe des Druckmedienhandhabungssystems 106, der Hin- und Herbewegung des Druckerwagens 128 und des Abfeuerns der verschiedenen Druckkopfkassettendüsen basierend auf der Position des Druckmediums, der Position des Druckerwagens und den Anweisungen von der Hostvorrichtung.
Gemäß der Erfindung umfassen eine oder alle der Druckkopfkassetten eine Düsenbeabstandungsanordnung, bei der die Düsen nicht alle gleichmäßig beabstandet sind. Wie z. B. in 5 dargestellt ist, kann ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Druckkopfdüsenplatte 176 mit einer Mehrzahl von Düsen 178 umfassen. Die beispielhafte Düsenplatte 176, die nur teilweise in 5 dargestellt ist und nicht maßstabsgetreu gezeichnet ist, umfasst 524 Düsen bei 600 dpi, wobei die ungerade nummerierten Düsen in einer ersten Spalte und die gerade nummerierten Düsen in einer zweiten Spalte sind. Somit ist Düse Nr. 1 die erste Düse (oder die Düse am nächsten an der Tintenquelle) in der ungerade nummerierten Spalte, Düse Nr. 2 ist die erste Düse in der gerade nummerierten Spalte, usw. Die Spalten sind voneinander um ungefähr eine Punktzeile in der Medienbewegungsachsenrichtung derart versetzt, dass aufeinanderfolgende Punktzeilen aus Punkten bestehen, die durch Düsen in entgegengesetzten Spalten erzeugt werden. Wenn die Düsen in jeder Spalte auf herkömmliche Weise gleichmäßig beabstandet wären, wären die Düsen an den Nenndüsenpositionen 180 angeordnet, gezeigt in gestrichelten Linien, wo die Steuerung 172 bei der vorliegenden Erfindung annimmt, dass sie sind. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind jedoch viele der Düsen tatsächlich an entsprechenden tatsächlichen Düsenpositionen angeordnet, gezeigt in durchgezogenen Linien, die von ihren jeweiligen Nenndüsenpositionen um einen Einstellwert ΔL versetzt sind.
Die Vorteile eines solchen Versetzens können wie folgt erklärt werden. Ein Druckkopf mit einer perfekten Düsenrichtwirkung erzeugt natürlich das beste Bild, während ein Druckkopf mit nur wenigen Regionen mit Richtwirkungsfehlern eine sichtbare Banderscheinung über mehrere Durchläufe erzeugt. Die vorliegende Erfindung jedoch kann verwendet werden, um relativ geringe Richtwirkungsfehler durch den Druckkopf einzubringen, vorzugsweise entlang der Medienbewegungsachse. Solche geringen, systematischen Fehler sind viel weniger erkennbar für das Auge als eine sichtbare Banderscheinung, die daraus resultiert, dass nur lokalisierte Richtwirkungsfehler vorliegen.
Bei einer Implementierung, wie beispielhaft in 6 gezeigt ist, kann der Einstellwert ΔL von Punktzeile zu Punktzeile auf solche Weise variieren, dass ein regelmäßiges, sich wiederholendes, im wesentlichen sinusförmiges Muster von Einstellungsbeträgen gebildet wird. Bei dem dargestellten Beispiel variiert der Einstellwert ΔL von plus ein Viertel einer Punktzeile (ungefähr 12 μm bei dem Ausführungsbeispiel mit 600 dpi) zu minus ein Viertel einer Punktzeile. Plus und Minus zeigen die Richtung entlang der Medienbewegungsachse an. Dieser Aspekt der Erfindung ist ebenfalls in 5 dargestellt, wo die Düsen 11 – 23 durch die Düsenzahl mit ihren entsprechenden Einstellbeträgen ΔL in Klammern identifiziert sind. Es wird z. B. darauf hingewiesen, dass die Düse Nr. 13 um 9 μm in einer Richtung versetzt ist und die Düse Nr. 21 um 12 μm in der negativen oder entgegengesetzten Richtung versetzt ist.
Die exemplarische Düsenanordnung, dargestellt in 5 und 6, kann in Druckern verwendet werden, die in einer Vielzahl von Druckmodi arbeiten, wie z. B. dem Achtdurchlauf-, Sechsdurchlauf- und Vierdurchlauf-Modus. Der exemplarische Druckkopf umfasst 524 Düsen, von denen 504 (hier, Düsen 11 – 514) in einem der Achtdurchlauf-, Sechsdurchlauf- und Vierdurchlauf-Modi verwendet werden. Somit verwendet der Achtdurchlaufmodus einen 63-Düsen-Vorschub nach jedem Durchlauf, der Sechsdurchlaufmodus verwendet einen 84-Düsen-Vorschub und der Vierdurchlaufmodus verwendet einen 128-Düsen-Vorschub. Eine 504-Düsenauswahl ist insbesondere nützlich, da diese Zahl ein ganzzahliges Mehrfaches von 21 ist, d. h. (8) (63) (21) = (6) (84) (21) = (4) (128) (21) = 504. Somit kann derselbe Druckkopf mit einer 21-Düsen-Einstellperiode für alle drei Druckmodi verwendet werden.
Bezug nehmend auf 7 und 8 sind die Einstellbeträge ΔL als eine Funktion der Bildzeilennummer für die verschiedenen Durchläufe in einem Achtdurchlaufmodus gezeigt. Es wird darauf hingewiesen, dass bei dem ersten Durchlauf die Bildzeilennummer 1 der Düse 11 entspricht und die Bildzeilennummer 2 der Düse 12 entspricht, während bei dem zweiten Durchlauf die Bildzeilennummer 1 der Düse 74 entspricht und die Bildzeilennummer 2 der Düse 75 entspricht. Die Einstellbeträge ΔL als eine Funktion der Bildzeilennummer für die verschiedenen Durchläufe in dem Sechsdurchlaufmodus sind in 9 und 10 gezeigt, während die Einstellbeträge für den Vierdurchlaufmodus in 11 und 12 gezeigt sind. In jedem Fall ist die Periode der im Wesentlichen sinusförmigen Abweichung des Einstellwerts ΔL 21 Bildzeilen (oder 21 aufeinanderfolgend nummerierte Düsen).
Obwohl die Abweichung der Einstellbeträge ΔL bei dem Ausführungsbeispiel, dargestellt in 5 – 12, zu im Wesentlichen einheitlichen Einstellbeträgen von Durchlauf zu Durchlauf führt, und im Wesentlichen einen systematischen einheitlichen Punktplatzierungsfehler in den Druckprozess einbringt, ist eine solche Einheitlichkeit nicht erforderlich. Bei dem beispielhaften Ausführungsbeispiel, das in 13 dargestellt ist, reichen die Einstellbeträge ΔL von plus ein Viertel einer Punktzeile (ungefähr 12 μm bei dem Ausführungsbeispiel von 600 dpi) bis minus ein Viertel einer Punktzeile, wie bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel. Die Größe der Einstellbeträge ist jedoch nicht einheitlich von Durchlauf zu Durchlauf oder von Periode zu Periode.
Wie bei dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Düsen 11 – 514 in allen drei Druckmodi verwendet: Bezug nehmend auf den Achtdurchlaufmodus sind die Einstellbeträge ΔL als eine Funktion der Bildzeilennummer für Durchläufe 1 (gestrichelte Linie) und 2 (durchgezogene Linie) in 14 gezeigt, Durchläufe 3 (gestrichelte Linie) und 4 (durchgehende Linie) sind in 15 gezeigt, Durchläufe 5 (gestrichelte Linie) und 6 (durchgezogene Linie) sind in 16 gezeigt und Durchläufe 7 (gestrichelte Linie) und 8 (durchgezogene Linie) sind in 17 gezeigt. Bezug nehmend auf den Sechsdurchlaufmodus sind die Einstellbeträge ΔL als eine Funktion der Bildzeilennummer für die Durchläufe 1 (gestrichelte Linie) und 2 (durchgezogene Linie) in 18 gezeigt, Durchläufe 3 (gestrichelte Linie) und 4 (durchgezogene Linie) sind in 19 gezeigt und Durchläufe 5 (gestrichelte Linie) und 6 (durchgezogene Linie) sind in 20 gezeigt. Abschließend sind die Einstellbeträge ΔL als eine Funktion der Bildzeilennummer für die Durchläufe 1 (gestrichelte Linie) und 2 (durchgezogene Linie) in dem Vierdurchlaufmodus in 21 gezeigt und die Durchläufe 3 (gestrichelte Linie) und 4 (durchgezogene Linie) sind in 22 gezeigt.
Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel können minimale Richtwirkungsfehler entlang der Wagenbewegungsachse eingebracht werden, durch selektives Variieren der Wagenbewegungsgeschwindigkeit oder der Abfeuerzeiten der Düsen z. B. mit der Steuerung 172, um eine sichtbare Banderscheinung zu reduzieren oder zu beseitigen. Als ein Ergebnis druckt der Drucker entsprechende Tintenpunkte (d. h. ausgestoßene Tinte) an Punktdruckpositionen auf der Wagenbewegungsachse, die von den entsprechenden Punktdruckpositionen variiert werden, die Bildinformationen entsprechen, die von einer Rostvorrichtung empfangen werden, die wiederum variiert, wenn die Punkte tatsächlich auf dem Druckmedium landen. Solche Abweichungen bei der Bewegungsgeschwindigkeit oder den Abfeuerzeiten können bei einem Drucker verwendet werden, der einen herkömmlichen Druckkopf umfasst, oder bei einem Drucker, der einen Druckkopf umfasst, der konfiguriert ist, wie oben Bezug nehmend auf 5 – 22 beschrieben ist. Diese Technik ist insbesondere nützlich, wenn eine sichtbare Banderscheinung aufgrund eines Fehlers bei der Tintentropfengeschwindigkeit, Wagenbewegungsgeschwindigkeit und Druckerkassette-/Papier-Beabstandung verursacht wird. Zusätzlich dazu, da sie durch die Verwendung der Steuerung 172 implementiert werden kann, im Gegensatz zu dem Erfordern einer Modifikation der Druckkassette und/oder anderer mechanischer Vorrichtungen, kann die vorliegende Technik durch den Benutzer nach Bedarf oder Wunsch selektiv ein- und ausgeschaltet werden.
Obwohl nicht erforderlich, ist die Fehlerverteilung vorzugsweise gaußförmig, im Gegensatz zu einheitlich. Anders ausgedrückt sind die meisten der Punktzeilen ungefähr an der Position, die den Bildinformationen entspricht, die von einer Hostvorrichtung empfangen werden, während einige in der Nähe der Position sind, die den Bildinformationen entspricht, die von einer Hostvorrichtung empfangen werden, und wenige weiter entfernt sind. Ferner, bei einem Vierdurchlaufdruckmodus, ist die Größe der Abweichung geringer als die bei einem Sechsdurchlaufdruckmodus, die wiederum geringer ist als die bei einem Achtdurchlaufdruckmodus.
Bezug nehmend zuerst auf Abweichungen bei der Wagengeschwindigkeit bewegt sich ein Wagen in einem Drucker mit 600 dpi üblicherweise bei 20 Zoll/Sekunde (ips). Die Steuerung 172 kann z. B. verwendet werden, um die Wagenbewegungsgeschwindigkeit derart abzuändern, dass die Düsen Punkte an Positionen auf der Wagenbewegungsachse drucken, die um plus oder minus ein Viertel einer Punktzeile von den Positionen auf der Wagenbewegungsachse versetzt sind, die tatsächlich den Bildinformationen entsprechen, die von einer Hostvorrichtung empfangen werden. Solche Abweichungen bei der Punktdruckposition entsprechen Abweichungen bei der Wagengeschwindigkeit von zwischen ungefähr plus und minus 4 ips, unter Annahme einer Tintentropfenflugzeit von 0,1 msek. [Es wird darauf hingewiesen, dass 4 ips × 600 dpi × 0,1 msek = 0,24 dot.] Abweichungen bei der Wagengeschwindigkeit ändern sich vorzugsweise von Durchlauf zu Durchlauf und bei einigen Durchläufen liegt überhaupt keine Abweichung vor. Folglich wird eine systematische sichtbare Banderscheinung wesentlich reduziert oder beseitigt. Die Abweichungen können zufällig sein oder sie können ein Muster aufweisen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Bewegungsgeschwindigkeit von 18 bis 22 ips reichen. Somit, bei einem Achtdurchlaufmodus, kann die Wagengeschwindigkeit z. B. 18 ips, 19 ips, 19,5 ips, 20 ips, 20 ips, 20,5 ips, 21 ips und 22 ips bei aufeinanderfolgenden Durchläufen betragen. Ein Sechsdurchlaufmodus könnte z. B. Wagengeschwindigkeiten von 18 ips, 19 ips, 20 ips, 20 ips, 21 ips und 22 ips aufweisen, während ein Vierdurchlaufmodus Wagenge schwindigkeiten von 19 ips, 19,5 ips, 20,5 ips und 21 ips aufweisen könnte.
Die Steuerung 172 kann ferner verwendet werden, um die Abfeuerzeiten der Düsen abzuändern. Die Düsen bei dem Drucker mit 600 dpi mit einer Wagengeschwindigkeit von 20 ips feuern (d. h. stoßen Tinte aus) einmal alle 83 Mikrosekunden. Somit, um die Abfeuerzeiten um einen Betrag abzuändern, der einem Bereich von z. B. plus oder minus ein Viertel einer Punktzeile entspricht, müssen die Abfeuerzeiten um Beträge innerhalb eines Bereichs von 0 – 20 Mikrosekunden beschleunigt oder verzögert werden.
Solche Zeitgebungsvariationen können wie folgt implementiert werden. Wie oben erwähnt wurde, wird der Codiererstreifen 166 normalerweise zur Zeit 0 indexiert. Die Zeitgebung des Abfeuerns der Düsen kann beschleunigt oder verzögert werden, durch Abändern der Indexzeit um Beträge, die von minus 20 Mikrosekunden bis plus 20 Mikrosekunden reichen. Abweichungen bei Indexzeiten variieren vorzugsweise von Durchlauf zu Durchlauf und bei einigen Durchläufen liegt überhaupt keine Abweichung vor. Als ein Ergebnis wird die systematische sichtbare Banderscheinung wesentlich reduziert oder beseitigt. Die Abweichungen können zufällig sein oder sie können eine bestimmte Struktur aufweisen.
Zum Beispiel, bei einem Achtdurchlaufmodus, kann der Codiererstreifen 126 z. B. bei –20 Mikrosekunden, –10 Mikrosekunden, –5 Mikrosekunden, 0 Mikrosekunden, 0 Mikrosekunden, +5 Mikrosekunden, +10 Mikrosekunden und +20 Mikrosekunden indexiert sein. Bei einem Sechsdurchlaufmodus kann die Indexierung z. B. bei –15 Mikrosekunden, –10 Mikrosekunden, –5 Mikrosekunden, +5 Mikrosekunden, +10 Mikrosekunden und +15 Mikrosekunden sein, während bei einem Vierdurchlaufmodus der Codiererstreifen 166 bei –12 Mikrosekunden, –6 Mikrosekunden, +6 Mikrosekunden und +12 Mikrosekunden indexiert sein kann.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Hinblick auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel oben beschrieben wurde, wären zahlreiche Modifikationen und/oder Hinzufügungen zu dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich. Beispielsweise aber nicht einschränkend könnten Abweichungen bei den Abfeuerzeiten durch Anwenden eines Zufallsgenerators an jedem Abfeuerpuls erreicht werden. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung sich über alle derartigen Modifikationen und/oder Hinzufügungen erstreckt.

Claims

Ein Drucker zum Erzeugen eines Bildes auf einem Druckmedium, das aus einer Mehrzahl von Punkten an vorbestimmten Positionen besteht, der einen Druckmedientreiber (112), der angepasst ist, um das Druckmedium (174) entlang einer Druckmedienbewegungsachse in einer Druckmedienvorschubrichtung vorzuschieben, einen Druckerwagen (128), der angepasst ist, um sich hin und her entlang einer Wagenbewegungsachse zu bewegen, und einen Druckkopf (168), der dem Druckerwagen (128) zugeordnet ist, und eine Steuerung (172) aufweist, die wirksam mit dem Druckerwagen (128) und dem Druckkopf (168) verbunden ist und angepasst ist, um Bildinformationen von einer Hostvorrichtung zu empfangen, die den jeweiligen vorbestimmten Punktdruckpositionen entsprechen, und um den Druckerwagen (128) und den Druckkopf (168) derart zu steuern, dass Punkte an den vorbestimmten Positionen gebildet werden würden, wenn der Wagen gleichmäßig beabstandete Düsen umfassen würde, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Düsen (178) an dem Druckkopf in einem Array, das sich entlang der Druckmedienbewegungsachse erstreckt, wobei die Düsen derart angeordnet sind, dass eine Beabstandung, gemessen entlang der Druckmedienbewegungsachse, zwischen den Düsen (178) bei zumindest einem ersten Paar von benachbarten Düsen (178), unterschiedlich ist zu der Beabstandung zwischen den Düsen (178) bei zumindest einem zweiten Paar von benachbarten Düsen (178), wobei die Beabstandung zwischen den Düsen (178) bei zumindest einem dritten Paar von benachbarten Düsen (178), unterschiedlich ist zu der Beabstandung zwischen den Düsen (178) bei dem ersten und dem zweiten Paar von benachbarten Düsen (178), und wobei das dritte Paar von benachbarten Düsen (178) eine Düse (178) von dem ersten Paar von benachbarten Düsen (178) und eine Düse (178) von dem zweiten Paar von benachbarten Düsen (178) umfasst, wodurch verursacht wird, dass zumindest einige Punkte an eingestellten Punktdruckpositionen gedruckt werden, die von den jeweiligen vorbestimmten Punktdruckpositionen versetzt sind.
Ein Drucker gemäß Anspruch 1, bei dem die Düsen (178) Tintenstrahldüsen aufweisen.
Ein Drucker gemäß Anspruch 1, bei dem die Beabstandung zwischen benachbarten Düsen (178) fortschreitend von Düse (178) zu Düse (178) über eine vorbestimmte Anzahl von Düsen (178) zunimmt und dann fortschreitend von Düse (178) zu Düse (178) über eine vorbestimmte Anzahl von Düsen (178) abnimmt.
Ein Drucker gemäß Anspruch 1, bei dem die Düsen (178) kollektiv eine durchschnittliche Düsenbeabstandung zwischen benachbarten Düsen (178) definieren, die Nenndüsenpositionen für jede Düse (178) entsprechen, und bei dem einige der Düsen (178) an tatsächlichen Düsenpositionen angeordnet sind, die von ihren jeweiligen Nenndüsenpositionen versetzt sind.