DE60021117T2

DE60021117T2 - Tintenstrahldrucker mit zeilenabtastung

Info

Publication number: DE60021117T2
Application number: DE60021117T
Authority: DE
Inventors: Takahiro Hitachinaka-shi YAMADA; Shinya Hitachinaka-shi KOBAYASHI; Hitoshi Hitachinaka-shi KIDA; Kunio Hitachinaka-shi SATOU; Toshitaka Hitachinaka-shi OGAWA; Yoshikane Hitachinaka-shi MATSUMOTO; Katsunori Hitachinaka-shi KAWASUMI; Kazuo Hitachinaka-shi SHIMIZU
Original assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Current assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2020-12-29
Also published as: DE60021117D1; JP4683124B2; EP1249348A1; KR20020067501A; KR100713111B1; EP1249348A4; AU2230901A; JP2009061790A; US20030058289A1; EP1249348B1; JP4269556B2; US6837574B2; WO2001047713A1

Description

Die vorliegenden Erfindung betrifft einen Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung und insbesondere einen Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung, der qualitativ hochwertige Bilder mit hoher Zuverlässigkeit drucken kann.
als ein Tintenstrahldrucker für hohe Geschwindigkeiten zum Bedrucken von Aufzeichnungsblättern mit hoher Geschwindigkeit wurde ein Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung vorgeschlagen. Die Vorrichtung hat einen langgestreckten Tintenstrahl-Druckkopf, der sich über die gesamte Breite des Aufzeichnungsblattes erstreckt. Der Druckkopf ist mit einer Reihe von Düsenöffnungen ausgebildet, durch welche Tintentröpfchen ausgestoßen werden. Die Tintentröpfchen werden durch dem Aufzeichnungsblatt zugewandte Düsenöffnungen des Druckkopfes ausgespritzt, während eine Hauptabtastung durchgeführt wird, um daraufhin das Aufzeichnungsblatt zu bewegen. Mit einer "Hauptabtastung" ist eine Abtastbewegung des Aufzeichnungsblattes in der Bewegungsrichtung gemeint. Sich in der Hauptabtastrichtung auf dem Aufzeichnungsblatt, dem die Düsenöffnungen zugewandt sind, erstreckende Zeilen werden als "Hauptabtastzeilen" bezeichnet. Durch diese Steuerungsart werden Aufzeichnungspunkte auf den Abtastzeilen des Aufzeichnungsblattes selektiv ausgebildet.
Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung umfassen solche, die einen kontinuierlich gesteuerten Tintenstrahl-Druckkopf verwenden, und solche, die bedarfsgesteuerte Tintenstrahl-Druckköpfe verwenden. Obwohl bedarfsgesteuerte Tintenstrahldrucker nicht so schnell drucken, wie kontinuierlich gesteuerte Tintenstrahldrucker, sind sie für einen populär gewordenen Hochgeschwindigkeitsdrucker aus Gründen, wie zum Beispiel dem, dass das Tintensystem extrem einfach ist, geeignet.
Die japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer HEI-11-78013 offenbart ein Beispiel von Druckköpfen, die in bedarfsgesteuerten Tintenstrahldruckern verwendet werden. Der Druckkopf ist mit einer Reihe (Zeile) von Düsen ausgebildet, wobei die Düsen in einer Eins-Zu-Eins Übereinstimmung mit den Hauptabtastzeilen des Aufzeichnungsblattes vorliegen. Das heißt, eine Anzahl von Düsen ist gleich der Anzahl von Hauptabtastzeilen. Jede Düse hat eine Tintenkammer, die über die Düsenöffnung geöffnet ist. Es wird auf die Tinte in den Tintenkammern ein Druck aufgebracht, indem eine Steuerspannung an Thermoelemente oder piezoelektrische Elemente angelegt wird, so dass Tintentröpfchen durch die Düsenöffnungen ausgestoßen werden. Mit dieser Konfiguration können Hochgeschwindigkeitsdrucker mit einem einfachen Aufbau bereit gestellt werden.
Da jedoch Düsen in einer Anzahl verwendet werden, die der Anzahl von Abtastzeilen äquivalent ist, um ein Bild mit zum Beispiel einer Punktdichte von 300 dpi auf einem 18 Inch (etwa 46 cm) breiten Aufzeichnungsblatt zu drucken, werden dann 5.400 Abtastzeilen benötigt. Demgemäß werden selbst in einem monochromatischen Drucker 5.400 Düsen benötigt und werden in einem Farbdrucker, der mit vier Tintenfarben druckt, 21.600 Düsen benötigt.
Es ist möglich, diese Art einer mehrfachen Düsenanordnung für die Herstellung eines bedarfsgesteuerten Tintenstrahldruckers mit hoher Düsendichte zu verwirklichen. Ein Ausfall jedoch nur in einer der Vielzahl von Düsen bewirkt ein fatales Problem für den Druckkopf, weil eine korrespondierende Abtastzeile undruckbar wird, so dass eine Information, die aufgezeichnet werden sollte, verloren gehen wird.
Ein solcher Düsenausfall kann durch eine Vielzahl von Gründen verursacht werden, wie beispielsweise durch eine Unfähigkeit, Tintentröpfchen aufgrund einer verstopften Düsenöffnung oder eines Luftbläschens in der Düse auszustoßen oder einer Krümmung in der Tinten-Ausstoßrichtung, die mit einer halb verstopften Düsenöffnung oder einen nicht gleichförmigen Austritt von Tinte im Bereich um die Düsenöffnung herum verbunden ist. Da es extrem schwer ist, diese Ausfallarten in der Mehrzahl von Düsen während Betriebsvorgängen regelmäßig zu verhindern, war es schwer, eine Zuverlässigkeit beim Drucken zu gewährleisten.
Es gibt auch ein Problem, dass sich auf die Gewährleistung qualitativ hochwertiger Druckbilder bezieht. Das heißt, es ist schwer, eine Mehrzahl von Düsen mit den gleichen Abmessungen herzustellen. Die Tintenausstoßeigenschaften der Düsen können aufgrund einer geringen Gleichförmigkeit der Herstellung und aus anderen Gründen variieren.
Zum Beispiel werden, wenn Tintentröpfchen aus benachbarten Düsen ausgestoßen werden, die einen wahrnehmbaren Mangel an Gleichförmigkeit hinsichtlich ihrer Form, Größe und dergleichen haben, Druckverzerrungen, wie Zeilenverzerrungen und Dichteverzerrungen, erzeugt. Es ist möglich in seriellen Druckköpfen, die schlechte Gleichförmigkeit der Tintentröpfchengröße weniger durchschlagend zu machen, indem der Abtastbereich des Druckkopfes verändert wird. Der zeilengesteuerte Druckkopf, der ortsfest verwendet wird, kann jedoch nicht verwendet werden, wenn der Druckkopf Düsen mit schlechter Gleichförmigkeit hat, da die benachbarten Düsen ortsfest liegen. Andererseits ist das Produktionsergebnis ausgesprochen schlecht, wenn Druckköpfe mit Düsen hergestellt werden, die in einem solchen Grad gleichförmig sind, der ausreicht, um unproblematisch zu sein. Selbst wenn die Düseneigenschaften anfangs gleichförmig sind, können die Ausstoßeigenschaften benach barter Düsen auch aus bestimmten Gründen während der Betriebsvorgänge variieren. Dies ist ein Problem, das sich auf die Gewährleistung einer Druckqualität bezieht.
Das US Patent Nr. 5,975,683, welches der japanischen Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer HEI-8-332724 entspricht, offenbart einen Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung, der Tintentröpfchen unter Verwendung eines elektrischen Feldes manipuliert. Dieser Drucker verwendet ein elektrisches Feld, um ausgestoßene Tintentröpfchen in die linke oder rechte Richtung abzulenken, um die Anzahl von Punkten in der horizontalen Richtung innerhalb eines einzelnen Pixels zu erhöhen und um höher aufgelöste Bilder herzustellen. Diese Vorrichtung wird im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Eine in 1 gezeigter Druckkopf 18 verwendet ein Stellglied 11, um Tintentröpfchen aus einer Öffnung 13 in Richtung einer Druckoberfläche 15 auszustoßen. Zu diesem Zeitpunkt reagieren die positiven Ionen in der Tinte auf eine hohe negative Spannung (–1.000V) einer Elektrode 14, welche hinter der Druckoberfläche 15 vorgesehen ist, und sammeln sich in den Tintenoberflächen 12. Wenn sich die Tintentröpfchen 10 von den Tintenoberflächen 12 ablösen, sind die Tintentröpfchen 10 positiv geladen. Ein Paar Richtungs-Steuerelektroden 16, 17 sind auf beiden Seiten jeder Öffnung 13 vorgesehen. Mit dieser Konfiguration kann durch Entwicklung einer Spannung von –100V an der Richtungs-Steuerelektrode 16 und einer Spannung von +100V an der Richtungs-Steuerelektrode 17 die Tinte 10 aus den Öffnungen 13 in Übereinstimmung mit allgemein bekannten Gesetzen der statischen Elektrizität abgelenkt werden, so dass die Tinte 10 in Richtungen fliegt, die durch Pfeile in der Zeichnung angegeben sind. Durch Entwicklung einer Spannung von +100V an der Richtungs-Steuerelektrode 16 und einer Spannung von –100V an der Richtungs-Steuerelektrode 17 kann dann auch die Tinte 10 in die entgegen gesetzte Richtung abgelenkt werden. Durch Entwickeln einer elektrischen Vorspannung von 0V an beiden Richtungs-Steuerelektroden 16, 17 fliegen dann die Tintentröpfchen 10 ohne nach links oder nach rechts abgelenkt zu werden. Durch Steuern der Richtungs-Steuerelektroden 16, 17 in dieser Weise, wie dies in 2 dargestellt ist, können drei Punkte, einschließlich eines rechtsseitigen Punktes, eines zentralen Punktes und eines linksseitigen Punktes, innerhalb eines einzelnen Pixels gebildet werden, so dass ein Bild mit hoher Auflösung in der horizontalen Richtung gebildet werden kann.
Ein Steuerverfahren unter Ablenkung durch ein elektrisches Feld, welches ein elektrisches Feld zwischen den Richtungs-Steuerelektroden 16, 17 und der Druckoberfläche 15 auf diese Weise steuert, kann jedoch nicht die Ablenkung jedes Tintentröpfchens unabhängig steuern. Dies deshalb, weil das gegenwärtig erzeugte Ablenkfeld, wenn Tintentröpfchen, welche vor her ausgestoßen und abgelenkt wurden, in einem vorher erzeugten Ablenkfeld vorhanden sind, auch auf solche vorher ausgestoßenen und abgelenkten Tintentröpfchen wirkt. Aus diesem Grund hat der Drucker eine schlechte unabhängige Ablenkung, was für eine Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung und für eine Aufzeichnungseffizienz nachteilig ist.
Die Art von Drucker unterscheidet sich nicht von dem oben beschriebenen Drucker im Hinblick auf das Erzeugen von undruckbaren Abtastzeilen und den Verlust an Information, die aufgezeichnet werden sollte, wenn nur eine einzige Düse ausfällt.
Es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die obigen Probleme zu überwinden, und die vorliegende Erfindung liefert einen Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung, der eine Ablenkeinrichtung mittels Ladungssteuerung und einen bedarfsgesteuerten Tintenstrahl-Druckkopf verwendet. Gemäß dem Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung der vorliegenden Erfindung kann eine Aufzeichnung ohne Verlust von Information fortgesetzt werden, selbst dann, wenn mehrere der Düsen ausfallen. Die Anzahl von Düsen kann verringert werden und die Zuverlässigkeit der Aufzeichnung kann deutlich verbessert werden. Eine Druckverzerrung kann verringert werden, selbst dann, wenn benachbarte Düsen zu einem gewissen Grad ungleichförmig sind.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tintenstrahldrucker für hohe Geschwindigkeiten zu schaffen, der in der Lage ist, qualitativ hochwertige Bilder mit hoher Zuverlässigkeit zu drucken.
Um die oben beschriebenen Aufgaben zu erfüllen, liefert die vorliegende Erfindung in einem ersten Aspekt einen Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung, in welchem ein Druckkopf eine Mehrzahl von Düsenöffnungen aufweist, die in einer Reihe in einer ersten Richtung ausgerichtet sind, und Tintenkammern, die zu den Düsenöffnungen geöffnet sind, wobei der Druckkopf so gesteuert wird, dass aus den Düsenöffnungen Tintentröpfchen ausgestoßen und nicht ausgestoßen werden, indem in den Tintenkammern entsprechend einem Aufzeichnungssignal ein Druck in der Tinte erzeugt wird, wobei der Druckkopf so angeordnet ist, dass die Düsenöffnungen einem Aufzeichnungsmedium (P) gegenüber liegen und das Aufzeichnungsmedium (P) relativ zum Druckkopf in einer zweiten Richtung bewegt wird, so dass die Tintentröpfchen an vorbestimmten Pixelpositionen auf einer vorbestimmten Hauptabtastzeile auftreffen, damit durch Aufzeichnungspunkte, die durch die aufgetroffenen Tintentröpfchen auf dem Aufzeichnungsmedium (P) gebildet werden, ein Druckbild erzeugt wird, wobei der Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung gekennzeichnet ist durch:
eine Ablenkeinrichtung zum Ablenken von Tintentröpfchen, die aus den Düsenöffnungen ausgespritzt werden, in einer Richtung, die senkrecht zu der Hauptabtastzeile verläuft; und
eine Überlappungsaufzeichnungs-Steuereinrichtung zum Steuern der Ablenkeinrichtung und der Ausspritzzeit der Tintentröpfchen, so dass eine Mehrzahl von Tintentröpfchen, die aus einer Mehrzahl von Düsenöffnungen ausgespritzt werden, in einer teilweisen Überlappung auf der gleichen Pixelposition auftreffen, oder so, dass Tintentröpfchen, die aus einer Düsenöffnung ausgespritzt werden, die unterschiedlich zu einer vorbestimmten Düsenöffnung ist, auf einer Pixelposition auf einer Mehrzahl von Hauptabtastzeilen auftreffen.
In dem obigen Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung ist die zweite Richtung vorzugsweise in einem vorbestimmten Winkel in Bezug zu der ersten Richtung schräg gestellt.
Dieser Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung erlaubt es, kaputte Düsen unterstützend zu ersetzen. Ein Verlust an Information, der eigentlich aufgezeichnet werden sollte, kann vermieden werden. Zudem kann durch das Auftreffen von mehreren Punkten übereinander eine Druckverzerrung, die durch eine Variation der Tinten-Ausstoßcharakteristik verursacht wird, welche wiederum durch die Herstellungsvariation bei den Düsen verursacht wird, verringert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein einzelner Pixel durch eine Mehrzahl von Tintentröpfchen gebildet, die aus einer Mehrzahl von Düsenöffnungen ausgestoßen werden, und die Überlappungsaufzeichnungs-Steuereinrichtung steuert das Volumen jedes der Mehrzahl von Tintentröpfchen, das aus der Mehrzahl von Düsenöffnungen ausgestoßen wird. Die aus der Mehrzahl von Düsenöffnungen zur Bildung des einzelnen Pixels ausgestoßenen Tintentröpfchen werden so gesteuert, dass sie ein geeignetes Volumen haben, um den einzelnen Pixel zu bilden.
Zudem steuert gemäß der vorliegenden Erfindung die Überlappungsaufzeichnungs-Steuereinrichtung die Tintentröpfchen-Ladungseinrichtung und die Ausspritzzeit der Mehrzahl von Tintentröpfchen, so dass die Auftreffposition der Mehrzahl aus der Mehrzahl von Düsenöffnungen ausgestoßenen Tintentröpfchen zueinander verschoben ist und fortlaufende und teilweise überlappende Aufzeichnungspunkte auf dem Aufzeichnungsmedium gebildet werden, um den einzelnen Pixel zu bilden.
Die Überlappungsaufzeichnungs-Steuereinrichtung steuert die Tintentröpfchen-Ladungseinrichtung und die Ausspritzzeit der Mehrzahl von Tintentröpfchen, so dass ein einzelner Pixel durch Auftreffen eines aus einer der Mehrzahl von Düsen auf oder nahe der gleichen Pixelposition einen einzelnen Pixel bildet und dass ein Pixel, der an den einzelnen Pixel angrenzt, durch Auftreffen eines aus einer anderen der Mehrzahl von Düsen ausgestoßenen Tintentröpfchens gebildet wird.
Die Ausspritzzeit der Mehrzahl von Tintentröpfchen, die durch die Überlappungsaufzeichnungs-Steuereinrichtung gesteuert wird, ist vorzugsweise eine festgelegte Zeitspanne.
Die Anzahl der Mehrzahl von Tintentröpfchen, die durch die Überlappungsaufzeichnungs-Steuereinrichtung gesteuert wird, kann eingestellt werden.
Die Überlappungsaufzeichnungs-Steuereinrichtung steuert die Tintentröpfchen-Ladungseinrichtung und die Ausspritzzeit der Mehrzahl von Tintentröpfchen so, dass ein Düsenintervall in einer Richtung senkrecht zur zweiten Richtung und ein Intervall der gedruckten Pixel in der Richtung, die senkrecht zu der zweiten Richtung verläuft, unterschiedlich ist. Auf diese Weise kann die Auflösung der Aufzeichnung ohne Veränderung der Anordnung der Düsenöffnungen verändert werden.
Es wird vorgezogen, gleichzeitig einen Ladungsvorgang durch die Tintentröpfchen-Ladungseinrichtung durchzuführen, die in Übereinstimmung mit dem Ablenkungsbetrag an die aus den Düsenöffnungen ausgestoßenen Tintentröpfchen eine Ladung anlegt, und einen Ablenkungsvorgang durch die Ablenkungseinrichtung durchführt, welche die geladenen Tintentröpfchen in Übereinstimmung mit dem Ladungsbetrag ablenkt, indem eine Spannung an die gegenüber den Düsenöffnungen angeordnete Ladungs-Ablenkelektrode angelegt wird. In diesem Fall werden die Ladungsspannung und die Ablenkungsspannung an die Ladungs-Ablenkelektrode in einem überlagerten Zustand angelegt. Die Ladungs-Ablenkelektrode ist vorzugsweise auf beiden Seiten vorgesehen, welche die Reihe von Düsenöffnungen sandwichartig einschließen, und zwar als eine gemeinsame Elektrode von Düsenöffnungen eines einzelnen Zeilenwertes. Die Ladungs-Ablenkelektrode ist entweder zwischen dem Aufzeichnungsmedium und den Düsen an der rückseitigen Oberfläche des Aufzeichnungsmediums vorgesehen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ein Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung vorgesehen, bei welchem ein Druckkopf aufweist eine Mehrzahl von Düsenöffnungen, die in einer Reihe in einer ersten Richtung ausgerichtet sind, und Tintenkammern, die zu den Düsenöffnungen hin geöffnet sind, wobei der Druckkopf so gesteuert ist, dass Tintentröpfchen aus den Düsenöffnungen ausgespritzt und nicht ausgespritzt werden, indem in den Tinten kammern entsprechend einem Aufzeichnungssignal ein Druck in der Tinte erzeugt wird, wobei der Druckkopf so angeordnet ist, dass die Düsenöffnungen einem Aufzeichnungsmedium (P) gegenüber liegen und das Aufzeichnungsmedium (P) relativ zu dem Druckkopf in einer zweiten Richtung (B) bewegt wird, so dass die Tintentröpfchen an vorbestimmten Pixelpositionen auf einer vorbestimmten Hauptabtastzeile auftreffen, damit durch Aufzeichnungspunkte, die durch die aufgetroffenen Tintentröpfchen auf dem Aufzeichnungsmedium (P) gebildet werden, ein Druckbild erzeugt wird, wobei der Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung gekennzeichnet ist durch:
eine Tintentröpfchen-Ladungseinrichtung zum Laden von aus den Düsenöffnungen ausgestoßener Tintentröpfchen auf einen Ladungsbetrag, der mit einem Ablenkungsbetrag der Tintentröpfchen korrespondiert, wobei die Tintentröpfchen-Ladungseinrichtung die gleiche Komponente wie eine Ablenkeinrichtung zum Ablenken der geladenen Tintentröpfchen in einer Richtung, die senkrecht zu der Hauptabtastzeile verläuft, ist, wobei die Tintentröpfchen-Ladungseinrichtung eine Ladungs-Ablenkelektrode aufweist, die auf beiden Seiten vorgesehen ist und die Reihe von Düsenöffnungen als eine gemeinsame Elektrode von Düsenöffnungen eines einzelnen Zeilenwertes sandwichartig einschließt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Ansicht, welche eine Konfiguration eines herkömmlichen Tintenstrahl-Druckkopfes zeigt;
2 ist eine Ansicht, welche ein Punktmuster zeigt, das durch den herkömmlichen Tintenstrahl-Druckkopf aus 1 gebildet wird;
3 ist ein Strukturdiagramm, welches einen Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Aufzeichnungsbereichs auf 3;
5 ist eine Ansicht, welche eine Anordnung von Ablenkungselektroden in dem Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung aus 3 zeigt;
6 ist eine Ansicht zum Erläutern eines Betriebs des Tintenstrahldruckers mit Zeilenabtastung aus 3;
7 ist eine Ansicht, welche die Bildung eines Aufzeichnungspunktes durch die Druckvorgänge in 6 zeigt;
8 ist eine Ansicht zum Erläutern von Betriebsweisen des Tintenstrahldruckers mit Zeilenabtastung aus 3;
9 eine Ansicht, welche die Bildung eines Druckpunktes durch die Aufzeichnungsvorgänge aus 8 zeigt;
10 ist eine perspektivische Ansicht und ein Blockdiagramm eines Tintenstrahldruckers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
11 ist eine vergrößerte Ansicht eines Aufzeichnungsbereichs in 10;
12 ist eine Ansicht, welche eine Anordnung einer Ablenkelektrode des Tintenstrahldruckers mit Zeilenabtastung auf 10 zeigt;
13 ist ein Zeitdiagramm, welches die Steuerung des Tintenstrahldruckers aus 10 zeigt;
14 ist eine Ansicht, welche die Bildung eines Aufzeichnungspunktes durch den Druckvorgang in 13 zeigt;
15 ist ein Zeitdiagramm, welches die Steuerung des in 10 gezeigten Tintenstrahldruckers zeigt;
16 ist eine Ansicht, welche die Bildung eines Druckpunktes durch die Druckvorgänge in 15 zeigt;
17 ist ein Zeitdiagramm, welches die Steuerung des Tintenstrahldruckers aus 10 zeigt;
18 ist eine Ansicht, welche die Bildung eines Aufzeichnungspunktes durch den Druckvorgang in 7 zeigt;
19 ist ein Zeitdiagramm, welches die Steuerung des Tintenstrahldruckers aus 10 zeigt;
20 ist eine Ansicht, welche die Bildung eines Aufzeichnungspunktes durch den Druckvorgang aus 19 zeigt;
21 ist eine Ansicht, welche die Anordnung der Ablenkelektrode gemäß einem weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
22 ist eine Ansicht zum Erläutern der Anordnung einer Ablenkelektrode und ihrer Betriebsweise gemäß eines weiteren Beispiels der vorliegenden Erfindung;
23 ist eine Ansicht zum Erläutern der Anordnung einer Ablenkelektrode und ihrer Betriebsweise gemäß einem weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung; und
24 ist eine Ansicht zum Erläutern der Anordnung einer Ablenkelektrode und ihrer Betriebsweise gemäß einem weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung.
Als Nächstes wird die vorliegende Erfindung beispielhaft mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
Zunächst wird ein Tintenstrahldrucker 100 mit Zeilenabtastung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 3 bis 9 beschrieben. 3 ist eine perspektivische Ansicht und ein Kontrollblockschaltdiagramm, welches die Konfiguration des Tintenstrahldrucker 100 mit Zeilenabtastung zeigt. 4 ist eine vergrößerte Teilansicht, welche einen Aufzeichnungsbereich 1 zeigt, welcher in 3 eingekreist ist, und zur Erläuterung grundlegender Aufzeichnungsprinzipien dienen soll.
Der Tintenstrahldrucker 100 mit Zeilenabtastung ist eine Vorrichtung zur Aufzeichnung von Bildern unter hoher Geschwindigkeit mit einer festgelegten Dichte (z.B. Ds = 300 dpi) von Hauptabtastzeilen 100 auf einem fortlaufenden Aufzeichnungsblatt P (nachfolgend als ein "Aufzeichnungsblatt P" bezeichnet), das fortlaufend mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in einer Hauptabtastrichtung, die durch eine Pfeil B in 3 angegeben ist, bewegt wird. Die Dichte der Hauptabtastzeilen 110 gibt die Anzahl von Hauptabtastzeilen 110 pro Einheitslänge in einer Breitenrichtung W des Aufzeichnungsblattes P wieder.
Wie in 3 gezeigt ist, umfasst der Tintenstrahldrucker 100 mit Zeilenabtastung eine Ablenkungs-Steuersignal-Erzeugungsschaltung 400 und eine Tintenausstoß-Steuerschaltung 500.
Der Druckkopf 200 umfasst eine Mehrzahl von linearen Druckkopfmodulen 210 und einen Rahmen 220 zum Abstützen der Mehrzahl von Druckkopfmodulen (nachfolgend als "Module" bezeichnet) in einer vorbestimmten Positionsbeziehung. Die Mehrzahl von Modulen 210 hat die gleiche Konfiguration.
Wie in 4 gezeigt ist, umfasst jedes Modul 210 eine Düsenreihe 211 aus einer N-Anzahl von Düsen 230, die in einer Reihe angeordnet sind. Jede Düse 230 ist mit einer Düsenöffnung 231 ausgebildet. Der Düsenabstand beträgt Pn.
Jede der Düsen 230 hat die gleiche Konfiguration und umfasst eine Düsenöffnung 231, eine Tinte-Druckkammer 232 und eine Tinte-Einlauföffnung 233, einen Verteiler 234 und ein piezoelektrisches Element 235. Die Düsenöffnung 231 ist das offene Ende der Tinte-Druckkammer 232. Die Tinte-Einlauföffnung 233 leitet Tinte in die Tinte-Druckkammer 232. Der Verteiler 234 liefert Tinte in die Tinte-Einlauföffnung 233. Das piezoelektrische Element 235 ist zum Beispiel aus PZT hergestellt und dient als ein Stellglied. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird PZT als das piezoelektrische Element 235 verwendet. Das PZT-Element 235 ist an der Tinte-Druckkammer 232 angebracht und verändert das Volumen der Tinte-Druckkammer 232 in Übereinstimmung mit der Anlage eines Aufzeichnungssignals.
Die Düsenreihenrichtung A der Düsenreiche 211 liegt in einem Winkel θ = tan^–1 (1/5), das heißt, etwa 11,3 Grad, in Bezug zu der Hauptabtastrichtung B, in welcher sich die Hauptabtastzeilen 110 erstrecken. Der Düsenabstand Pn beträgt 2/300 (sin (1/5))^–1 Inch, das heißt, etwa 0,034 Inch (etwa 0,86 mm). Zudem beträgt die Anzahl der Düsen n 96 (n = 96).
Wie in 3 gezeigt ist, sind in der vorliegenden Ausführungsform dreizehn Module 210 in einer Breitenrichtung W des Aufzeichnungsblattes P so ausgerichtet, dass einen Aufzeichnungsbereich des Aufzeichnungsblatte P in Breitenrichtung überdecken. Die dreizehn Module 210 sind an dem Rahmen 220 befestigt. Die Breitenrichtung W läuft senkrecht zu der Hauptabtastrichtung B. Der Druckkopf 200 liegt der Oberfläche des Aufzeichnungsblattes P so gegenüber, dass der Abstand zwischen der Oberfläche des Aufzeichnungsblattes und jeder Düsenöffnung 231 ein vorbestimmter Spalt von zum Beispiel 1 mm bis 2 mm ist. Mit dieser Düsenanordnung kann der Düsenabstand in der Breitenrichtung W des Druckkopfes 200 auf 2/300 Inch (etwa 0,17 mm) eingestellt werden, und der Abstand Pn zwischen den Düsen, die in der Hauptabtastrichtung B benachbart sind, kann auf 10/300 Inch (etwa 0,85 mm) eingestellt werden, so dass die Düsenöffnungen 231 entsprechend für jede andere Hauptabtastzeile 110 in der Breitenrichtung W eingestellt werden kann.
Der rückseitige Elektrodenkörper 300 ist aus mehreren Paaren von Ablenkelektroden 310 mit positiver Polarität und Ablenkelektroden 320 mit negativer Polarität, einem Elektroden-Anordnungssubstrat 330, einem Ablenkelektrodenanschluss 341 mit positiver Polarität, einem Ablenkelektrodenanschluss 342 mit negativer Polarität und mit der Ablenkungs-Steuersignal-Erzeugungsschaltung 400 ausgebildet.
Wie in den 3 bis 5 zu sehen ist, sind die mehreren Paare von Ablenkelektroden 310 mit positiver Polarität und Ablenkelektroden 320 mit negativer Polarität an der rückseitigen Oberfläche des Aufzeichnungsblattes P an Positionen angeordnet, an welchen die Düsenreihen 211 sandwichartig eingeschlossen sind. Die Elektroden mit der gleichen Polarität sind miteinander auf dem Elektroden-Anordnungssubstrat 330 verbunden und mit dem jeweils entsprechenden Ablenkelektrodenanschluss 341 positiver Polarität und dem Ablenkelektrodenanschluss 342 negativer Polarität negativer Polarität verbunden.
Die Ablenk-Steuersignal-Erzeugungsschaltung 400 umfasst eine Ladungssignal-Präparierungsschaltung 410, eine Quelle 421 für eine Ablenkspannung mit positiver Polarität, eine Quelle 422 für eine Ablenkspannung mit negativer Polarität, eine Schaltung 431 für eine Vorspannung mit positiver Polarität und einen Schaltkreis 432 für eine Vorspannung mit negativer Polarität. Die Ladungssignal-Präparationsschaltung 410 erzeugt eine Ladungssignal. Die Quelle 421 für eine Ablenkspannung mit positiver Polarität und die Quelle 422 für eine Ablenkspannung mit negativer Polarität erzeugen Ablenkspannungen. Der Schaltkreis 431 für eine Vorspannung mit positiver Polarität überlagert die Signalspannung von der Ladungssignal-Präparationsschaltung 410 über die Ablenkungsspannung aus der Quelle 421 für die Ablenkspannung mit positiver Polarität, um eine Ablenkungs-Steuersignalspannung zu erzeugen. Die Ablenkungs-Steuersignalspannung wird an die Ablenkelektroden 310 mit positiver Polarität als ein Ladung/Ablenkungs-Signal (A) angelegt, wie dies in 6 gezeigt ist. Zudem überlagert die Schaltung 432 für eine Vorspannung mit negativer Polarität eine Signalspannung von der Ladungssignal-Präparationsschaltung 410 auf die Ablenkspannung von der Quelle 422 der Ablenkspannung mit negativer Polarität, um eine Ablenkungs-Steuersignalspannung zu erzeugen. Das Ablenkungs-Steuersignal wird an die Ablenkelektroden 320 mit negativer Polarität als ein Ladung/Ablenkungs-Signal (B) angelegt, wie dies in 6 gezeigt ist.
Die Tintentröpfchen-Ausstoßsteuerungs-Schaltung 500 hat eine Aufzeichnungssignal-Präparationsschaltung 510, eine Zeitsignal-Erzeugungsschaltung 520, eine PZT-Treiberpuls-Präparationsschaltung 530 und eine PZT-Treiberschaltung 540. Die Aufzeichnungssignal- Präparationsschaltung 510 präpariert Pixeldaten eines Bildes aufgrund von Eingabedaten und die Zeitsteuersignal-Erzeugungsschaltung 520 erzeugt ein Zeitsteuersignal. Die PZT-Treiberpuls-Präparationsschaltung 530 erzeugt einen Treiberpuls für das PZT-Element 235 jeder Düse 230 basierend auf den Pixeldaten auf der Aufzeichnungssignal-Präparationsschaltung 510 und das Zeitsteuersignal aus der Zeitsteuersignal-Erzeugungsschaltung 520. Die PZT-Treiberschaltung 540 verstärkt den Treiberpuls auf ein Signalniveau, das zum Treiben des PZT-Elements 235 ausreicht. Der Treiberpuls aus der PZT-Treiberschaltung 540 wird an das PZT-Element 235 jeder der Düsen 230 als ein PZT-Treibersignal angelegt, um Tintentröpfchen zu einer vorbestimmten Zeit auszustoßen.
6 ist ein Zeitsteuerdiagramm, welches die Ladung/Ablenkungs-Signale (A), (B), ein PZT-Treibersignal (a) bis (d) für jede der Düsen und einen Ablenkungsbetrag (a') bis (d') für jedes der Tintentröpfchen für den Fall wieder gibt, in welchem ein Aufzeichnungsblatt vollständig schwarz bedruckt wird, das heißt, wenn ein Aufzeichnungspunkt auf allen Pixeln ausgebildet wird. 7 ist eine Zeichnung, welche die Bildung eines Aufzeichnungspunktes in 6 zeigt.
Als Nächstes wird ein Aufzeichnungsvorgang unter Bezugnahme auf 6 und 7 erläutert.
In 6 wird, wenn die Ladung/Ablenkungs-Signale (A), (B) an die Ladung/Ablenkungs-Elektroden 310, 320 angelegt werden, dann eine Ablenkspannung +H an die Ablenkelektroden 310 mit positiver Polarität angelegt und wird eine Ablenkspannung –H an die Ablenkelektroden 320 mit negativer Polarität angelegt, und es wird auch eine Ladungsspannung angelegt, die sich um 1/2·VC für jede Zeitspanne T zwischen 0 und +/–VC verändert. Ein elektrostatisches Ablenkungsfeld und eine elektrisches Ladungsfeld werden durch Anlegung dieser Spannungen gebildet.
Andererseits hat die Tinte in dem Druckkopf 200 ein Massepotential, das heißt, einen Potentialwert 0. Wenn demgemäß die Ladungsspannungen an die Ladung/Ablenkungs-Elektroden 310, 320 angelegt werden, dann wird eine ebensolche Ladungsspannung an die Tinte in jeder Düsenöffnungen 231 angelegt. Wenn die spezifische elektrische Leitfähigkeit der Tinte gut ist, das heißt, einige wenige hundert Ωcm oder weniger, dann wird zu dem Zeitpunkt, an welchem sich ein Tintentröpfchen 130 von der Tinte in der Düsenöffnung 231 löst, das Tintentröpfchen 130 auf eine Ladung entsprechend der beaufschlagten Ladungsspannung geladen und fliegt in Richtung des Aufzeichnungsblattes P. In dieser Zeit wird das aufgeladene Tintentröpfchen 130 durch das ablenkende elektrostatische Feld in Übereinstimmung mit dem Ladungsbetrag in einer in 7 angegebenen Ablenkrichtung C abgelenkt. Die Ablenkrichtung C verläuft senkrecht zu der Düsenreihenrichtung A.
In 6 beträgt die Ladungsmenge der ausgestoßenen Tintentröpfchen 0, wenn die Ladungsspannung 0 ist, und der Ablenkungsbetrag ist +2, +1, –1 und –2, wenn die Ladungsspannung +VC, +1/2·VC, –1/2·VC bzw. –VC ist.
Unter Verwendung der oben beschriebenen Ablenksteuerung können Tintentröpfchen 130, die aus einer Düsenöffnung 231A in 7 ausgestoßen werden, auf den Hauptabtastzeilen 110_n+1 bis 110_n+5 auftreffen, so dass Aufzeichnungspunkte 140A_n+1 bis 140A_n+5 gebildet werden können. Ebenso können Tintentröpfchen, die aus einer Düsenöffnung 231B ausgestoßen werden, auf Hauptabtastzeilen 110_n+3 bis 110_n+7 auftreffen und können Tintentröpfchen 130, die aus einer Düsenöffnung 231C ausgestoßen werden, auf Hauptabtastzeilen 110_n+5 bis 110_n+9 auftreffen. Demgemäß ist auf den Hauptabtastzeilen 110_n+5 eine Aufzeichnung durch Tintentröpfchen möglich, die aus einer der drei Düsenöffnungen 231A, 231B und 231C ausgestoßen werden. Eine Aufzeichnung ist auf der Hauptabtastzeile 110_n+4 durch Tintentröpfchen möglich, die aus den zwei Düsenöffnungen 231A, 231B ausgestoßen werden, und eine Aufzeichnung ist auf der Hauptabtastzeile 110_n+6 durch Tintentröpfchen möglich, die aus den zwei Düsenöffnungen 231B, 231C ausgestoßen werden. Dadurch können selbst dann, wenn zum Beispiel die Düse 230B der Düsenöffnung 231B schadhaft wird und nicht mehr ausstoßen kann, die Düsen 230A, 230C, welche die Düsenöffnungen 231A, 231C haben, überdeckend aufzeichnen.
Als Nächstes werden Aufzeichnungsvorgänge für das PZT-Treibersignal der 6a bis 6d erläutert.
7 zeigt den Punkt-Aufzeichnungszustand auf dem Aufzeichnungsblatt P. Die Düsenpositionen 231A', 231B' und 231C' sind projizierte Positionen auf dem Aufzeichnungsblatt P der in 4 gezeigten Düsenöffnungen 231A, 231B und 231C.
In der vorliegenden Erfindung wird die Aufzeichnung durch ein Kombinieren der Ausstoßsteuerung durchgeführt, wobei die Tintentröpfchen 130 aus den Düsenöffnungen 231 in einer Zeitspanne T ausgestoßen werden, und zwar mit einer Ablenksteuerung der ausgestoßenen Tintentröpfchen 130, während gleichzeitig das Aufzeichnungsblatt P mit einer festgelegten Geschwindigkeit in der Hauptabtastrichtung B bewegt wird.
In 7 bewegt sich während der Aufzeichnungsvorgänge die Düse 231B' zum Beispiel relativ zu dem Aufzeichnungsblatt P auf der Hauptabtastzeile 110_n+5 in Richtung B', welche der Hauptabtastrichtung B entgegen gesetzt ist. Hier in den Zeichnungen erstreckt sich eine Mehrzahl von Zeit-Teilung/Ablenkungs-Bezugslinien T von der Hauptabtastzeile 110_n+5 in einer Ablenkrichtung C in abstandsgleichen Intervallen mit Bezug auf die Hauptabtastrichtung B. Die Zeit-Teilung/Ablenkungs-Bezugslinien T erstrecken sich mit einem zwischen sich offenen abstandsgleichen Intervall in der Hauptabtastrichtung B. Ein Tintentröpfchen 130 wird aus der Düsenöffnung 231B in Verbindung mit jeder Zeit-Teilung/Ablenkungs-Bezugslinie T ausgestoßen. Die Länge der Zeit-Teilung/Ablenkungs-Bezugslinien T repräsentiert den Ablenkungsbetrag. Die Enden der Zeit-Teilung/Ablenkungs-Bezugslinien T sind Positionen, an welchen Aufzeichnungspunkte gebildet werden. Demgemäß werden keine Aufzeichnungspunkte am Ende solcher Zeit-Teilung/Ablenkungs-Bezugslinien T gebildet, die sich von der Düsenposition 231' an einer Position erstrecken, an welcher kein Tintentröpfchen 130 ausgestoßen wird.
Als Nächstes wird die Erläuterung auf einen Ausstoß von Tintentröpfchen aus der Düsenöffnung 231A gerichtet.
Weil die Ladungsspannung der Ladung/Ablenkungs-Signale (A), (B) 0 ist und das PZT-Treibersignal an die Düse 230A während der in 6 gezeigten Zeitspanne T₁ EIN-geschaltet ist, ist das Tintentröpfchen 130, das aus der Düsenöffnung 321A ausgestoßen wird, ungeladen, fliegt gerade aus und trifft zum Beispiel auf einen Pixel 120_T1 auf der Hauptabtastzeile 110_n+3 in 7, wodurch ein Aufzeichnungspunkt 120A_T1 aufgezeichnet wird. Das PZT-Treibersignal an die Düse 230A ist während der nächsten Zeitspanne T2 AUS-geschaltet, das heißt, der Zustand in 7, in welchem sich die Zeit-Teilung/Ablenkungs-Bezugslinien T um eine Linie in der entgegen gesetzten Richtung B' bewegt haben. Deshalb wird kein Tintentröpfchen 130 ausgestoßen und wird kein Aufzeichnungspunkt gebildet. Weil die Ladungsspannung –VC beträgt und das PZT-Treibersignal an die Düse 230A während der nächsten Zeitspanne T3 EIN-geschaltet ist, hat das Tintentröpfchen 130, das aus der Düsenöffnung 231A ausgestoßen wird, einen Ablenkungsbetrag von –2 und trifft an der Position des Pixels 120_T3 auf der Hauptabtastzeile 110_n+5 auf, um dort den Aufzeichnungspunkt 120A_T3 zu bilden. Während T4 wird durch die Düsenöffnung 231An kein Aufzeichnungspunkt gebildet, weil das PZT-Treibersignal an die düse 230A AUS-geschaltet ist. Weil die Ladungsspannung 1/2 VC beträgt und das PZT-Treibersignal während T5 EIN-geschaltet ist, hat das Tintentröpfchen 130 einen Ablenkungsbetrag von +1 und trifft so an der Position des Pixels 120_T5 auf die Hauptabtastzeile 110_n+5 auf, um einen Aufzeichnungspunkt 120A_T5 zu drucken. Unter Durchführung dieses Aufzeichnungsvorganges für die weite ren Düsen, wie beispielsweise die Düsen 231B, 231C und 231D, werden die Pixel mit Aufzeichnungspunkten in der in 7 gezeigten Weise gefüllt.
Auf diese Weise werden gemäß der vorliegenden Erfindung Tintentröpfchen, die aus der Mehrzahl von Düsenöffnungen ausgestoßen werden, so gesteuert, dass die auf oder angrenzend an der gleichen Hauptabtastzeile auftreffen, und zwar mit einer einmaligen Hauptabtastbewegung des Aufzeichnungsmediums. Die Ausstoßzeit der Tintentröpfchen, die aus der Mehrzahl von Düsenöffnungen ausgestoßen werden und die auf oder nahe der gleichen Hauptabtastzeile verteilt werden können, wird so gesteuert, dass die durch die Tintentröpfchen aus der unterschiedlichen Düsenöffnungen gebildeten Aufzeichnungspunkte abwechselnd in Bezug auf die Hauptabtastrichtung und/oder eine Richtung senkrecht zu der Hauptabtastrichtung ausgerichtet sind. Dadurch ist es möglich, eine Druckverzerrung zu verringern, wie beispielsweise eine Dichtenverzerrung und eine Zeilenverzerrung, was durch eine Variation in der Größe des Aufzeichnungspunktes aufgrund individueller Charakteristika der Düsen verursacht wird, und ein Hauptproblem herkömmlicher Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung zu überwinden.
Wie aus 7 verständlich wird, werden in der vorliegenden Ausführungsform die Ladung/Ablenkungs-Steuerung und die Ausstoßsteuerung der Tintentröpfchen 130 für jede Zeit-Teilung/Ablenkungs-Bezugszeile T durchgeführt und sind die Düsenöffnungen so angeordnet, dass eine Aufzeichnung durchgeführt werden kann, indem Tintentröpfchen 130 an Pixelpositionen verteilt werden, die ein abstandsgleiches Intervall in der Hauptabtastrichtung B und in der Breitenrichtung W haben. Deshalb gibt es kein Bedürfnis, eine stärkere Reaktion vom Druckkopf 200 zu erfordern, oder selbst eine Düse mit der gleichen Reaktionsfrequenz ist in der Lage mit höherer Geschwindigkeit zu drucken. Diese Steuerung ist möglich, weil sich die Düsenöffnung in einer geeigneten Anordnung hinsichtlich eines Düsenabstandes, eines Winkels der Düsenreihe in Bezug zu den Pixelpositionen und dergleichen befinden.
Eine herkömmliche Druckvorrichtung, welche die Düsen 231A, 231B, 231C verwendet, war nur in der Lage, Aufzeichnungspunkte auf drei Hauptabtastzeilen 110_n+3 , 110_n+5 , 110_n+7 auftreffen zu lassen. Im Gegensatz dazu ist die Druckvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in der Lage, Punkte auf dazwischen liegende Hauptabtastzeilen auszubilden. Mit anderen Worten, kann die Düsenzahl auf 1/2 der herkömmlichen Menge beschnitten werden.
8 zeigt ein Beispiel von Vorgängen, um ein Blatt vollständig schwarz zu drucken, ohne die Düse 231B zu verwenden, wenn die Düse 231B ausfällt. Im Vergleich mit dem normalen Druckvorgang aus 6 sind die Ladung/Ablenkungs-Signale (A), (B) die gleichen, aber die PZT-Treibersignale (a) bis (d) sind unterschiedlich.
Das heißt, es wird kein Treibersignal an die Düse 231B angelegt, weil die Düse 231B nicht benutzt wird. Das heißt, die Düse 231B ist dauerhaft AUS-geschaltet. Stattdessen wird das Tintentröpfchen 130, das aus der Düse 231A ausgestoßen wird, um den Ablenkungsgrad –1 abgelenkt, so dass es auf die in 9 gezeigten Pixelpositionen, wie 120A_T2 , abgelenkt wird, und um den Ablenkungsgrad –2 abgelenkt wird, so dass dieses auf die Pixelpositionen, wie beispielsweise 120A_T8 , auftrifft. Zudem werden Tintentröpfchen 130, die aus der Düse 231C ausgestoßen werden, um den Ablenkungsgrad +2 abgelenkt, so dass sie auf der Pixelposition 120C_T9 auftreffen, und dergleichen, und um den Ablenkungsgrad +1 abgelenkt, so dass sie auf der Pixelposition 120A_T10 und dergleichen auftreffen. Auf diese Weise ersetzten die Düsen 231A, 231C die Düse 231B und drucken Pixel, die der Düse 231B zugeordnet wären. In diesem Falle wird auch das PZT-Treibersignal, das an die Düsen 231 angelegt wird, so gesetzt, dass benachbarte Aufzeichnungspunkte unter Verwendung so vielen unterschiedlichen Düsen 231 wie möglich aufgezeichnet werden. Dadurch können Aufzeichnungspunkte auf allen Pixelpositionen angeordnet werden, so dass eine Funktion zum unterstützenden Ersatz kaputter Düsen erreicht werden kann.
Es wurden Betriebsweisen für den Fall erläutert, wenn eine einzelne Düse ausfällt. Es ist jedoch möglich, indem Veränderungen an den oben beschriebenen Betriebsweisen in geeigneter Weise für die schadhafte Position durchgeführt werden, eine Mehrzahl von ungeradzahligen Düsen, die zur gleichen Zeit ausfallen, unterstützend zu ersetzen oder auch eine Mehrzahl geradzahliger Düsen, die zur gleichen Zeit ausfallen.
Es ist auch möglich, zwei ausfallende, aufeinander folgende Düsen zu überdecken, indem die normalen Düsen auf beiden Seiten benutzt werden. Der Ablenkungsgrad und der Ablenkungsbetrag der Tintentröpfchen kann gesteigert werden oder die Tintenausstoß-Reaktionsfrequenz der Düsen kann erhöht werden, um mit drei oder mehr aufeinander folgenden, ausfallenden Düsen fertig zu werden.
Ferner war in der Ausführungsform eine Düsenöffnung für jede andere einzelne Hauptabtastzeile vorgesehen, wodurch die Anzahl von Düsen auf die Hälfte reduziert wurde. Die prozentuale Verringerung kann jedoch weiter gesteigert werden, indem jede Düsenöffnung für jede N-Zahl von Hauptabtastzeilen vorgesehen wird. Der Winkel der Düsenreihe mit Bezug auf die Hauptabtastzeile und der Düsenabstand können auf einen geeigneten Wert eingestellt werden. Zudem steuert die Ablenkeinrichtung des Ablenkbetrag so, dass ein Tinten tröpfchen auf alle von wenigstens einer N-Anzahl von Hauptabtastzeilen auftreffen kann. Die Zeitsteuerung des Tintentröpfchen-Ausstoßes wird so gesteuert, dass die Tintentröpfchen in der Lage sind, auf oder nahe aller Pixelpositionen auf der Hauptabtastzeile aufzutreffen. Dadurch ist es möglich, die Anzahl von Düsen auf 1/N zu reduzieren. Eine Reduzieren der Anzahl von Düsen verhindert eine Verringerung der Druckzuverlässigkeit, die sich aus der Zunahme der Häufigkeit eines Düsenausfalls ergibt, die wiederum mit der Zunahme der Anzahl von Düsen verbunden ist. Zudem ist es durch Verringern der Anzahl von Düsen auch möglich, den Preis des Kopfes der Druckvorrichtung zu verringern, weil die Kosten des Kopfes weitestgehend von der Anzahl von Düsen beeinflusst werden.
Es ist auch möglich, das Merkmal zu verwenden, die Anzahl von Düsen auf 1/N auf der folgenden Weise zu reduzieren. Das heißt, eine Aufzeichnung kann N-fach besser auflösen als eine herkömmliche Konfiguration, selbst dann, wenn der Druckkopf den gleichen Düsen-Verteilungsabstand aufweist. Ferner kann eine Druckvorrichtung unter Verwendung des gleichen Druckkopfes eine höhere Druckauflösung erreichen, ohne dass die Anordnung des Kopfes verändert wird, sondern nur durch ein Verändern der Ablenkung- und Abtast-Spezifikationen.
Die vorliegende Erfindung liefert einen Druckkopf mit einem breiteren Düsenabstand, der in der Lage ist, mit der gleichen Auflösung zu drucken, wodurch es einfacher wird, den Druckkopf herzustellen und die Druckqualität durch Verringern einer Fluktuation der Ausstoßcharakteristik, die sich aus Störungen zwischen Düsen ergibt, zu verbessern.
Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 10 bis 20 erläutert. Es sollte angemerkt, dass Konfigurationen, die den Tintenstrahldrucker 100 mit Zeilenabtastung der vorher gehenden Ausführungsform gleichen, mit den gleichen Bezugszahlen versehen werden und ihre Erläuterung weg gelassen wird.
Ein Tintenstrahldrucker 100A mit Zeilenabtastung der vorliegenden Ausführungsform ist eine Vorrichtung zum Drucken von Bildern mit einer Dichte Ds = 300 dpi der Hauptabtastzeile 110 in 11 mit hohen Geschwindigkeiten auf einem Aufzeichnungsblatt P, das sich in der Hauptabtastrichtung B mit einer vorbestimmten Druckgeschwindigkeit bewegt.
Wie in 10 gezeigt ist, umfasst der Tintenstrahldrucker 100A mit Zeilenabtastung einen Druckkopf 200, eine Zwischenelektrode 300, eine Ablenkungsteuerungs-Signalerzeugungsschaltung 400 und eine Tintentröpfchenausstoß-Steuerschaltung 500.
Der Druckkopf 200 unterscheidet sich von dem Druckkopf 200 der ersten Ausführungsform darin, dass die Düsenreihenrichtung A in einem Winkel θ = tan^–1 (1/6) verläuft, das heißt, etwa 9,46 Grad in Bezug auf die Hauptabtastrichtung B, und dass der Düsenabstand Pn 2/300 sin(1/6))^–1 Inch beträgt, das heißt, etwa 0,04 Inch (etwa 1 mm), wobei n gleich 96 ist. Zudem ist der Düsenabstand auf 2/300 Inch (etwa 0,17 mm) in der Breitenrichtung W eingestellt und ist der Düsenabstand auf 12/300 Inch (etwa 1 mm) in der Hauptabtastrichtung B eingestellt. Eine Düsenöffnung 231 ist für jede weitere Hauptabtastlinie 110 vorgesehen.
Wie in den 11 und 12 gezeigt ist, sind die mehreren Paare von Ablenkelektroden 310 mit positiver Polarität und Ablenkelektroden 320 mit negativer Polarität des Zwischenelektrodenkörpers 300 zwischen dem Aufzeichnungsblatt P und dem Druckkopf 200 an Positionen angeordnet, welche die Düsenreihe der entsprechenden linearen Druckkopfmodule 210 des Druckkopfes 200 sandwichartig einschließen. Jeder Satz Elektroden gleicher Polarität ist in einer Gruppe auf dem Elektroden-Anordnungssubstrat 230 angeordnet und mit einem korrespondierenden Anschluss 341 einer Ablenkelektrode mit positiver Polarität und einem Anschluss 342 einer Ablenkelektrode mit negativer Polarität verbunden. Ein Ladung/Ablenkungs-Signal (A), (B) (13) aus der Ablenkungs-Steuersignal-Erzeugungsschaltung 400 wird an den Elektroden 320, 321 angelegt. Hier werden gemäß der vorher gehenden Ausführungsform die Ladung/Ablenkungs-Elektroden 310, 320 auf der hinteren Seite des Aufzeichnungsblattes P angeordnet. Obwohl diese Konfiguration sehr resistent gegenüber dem Problem einer Elektrodenverunreinigung durch Tintenstaub ist, verändern die elektrischen Eigenschaften des Aufzeichnungsblattes P manchmal den Ablenkungsbetrag in unerwünschter Weise. Um dies zu vermeiden, sind die Ladung/Ablenkungs-Elektroden 310, 320 der vorliegenden Ausführungsform oberhalb der Oberfläche des Aufzeichnungsblattes P angeordnet. Mit dieser Konfiguration kann der Ablenkungsbetrag der Tintentröpfchen stabilisiert werden, ohne dass sie durch die Eigenschaften des Aufzeichnungsblattes P beeinflusst werden. Zudem kann, weil die Ladung/Ablenkungs-Elektroden 310, 320 näher an den Düsenöffnungen 231 liegen, die Ablenkungsempfindlichkeit der Tintentröpfchen gesteigert werden und kann die Ladung/Ablenkungs-Spannung weitestgehend verringert werden. Probleme im Hinblick auf Tintenstaub können verringert werden, indem als Elektrodenmaterial ein Plattenmaterial und dergleichen verwendet wird, das mit leitfähigen Fasern, wie Edelstahlfasern, gehärtet ist.
Die PZT-Treiberpuls-Präparationseinrichtung 530 der Tintenausstoß-Steuerschaltung 500 umfasst eine PZT-Treiberpuls-Erzeugungseinrichtung 531 für mehrere Düsen für jeden Pixel und eine PZT-Treiberpuls-Zeitsteuerungs-Einstelleinrichtung 532. Die PZT-Treiberpuls-Erzeugungseinrichtung 531 für mehrere Düsen für jeden Pixel erzeugt ein PZT- Treiberpulssignal. Das PZT-Treiberpulssignal wird an die PZTs der Düsen angelegt, damit die Tintentröpfen aus den Düsen ausgestoßen werden. In diesem Beispiel wird ein PZT-Treiberpulssignal so erzeugt, dass eine Mehrzahl von Tintentröpfchen aus unterschiedlichen Düsen ausgestoßen werden, um auf der gleichen Pixelposition aufzutreffen, so dass ein einzelner Aufzeichnungspunkt gebildet wird. Die PZT-Treiberpuls-Zeitsteuerungs-Einstelleinrichtung 532 ist zum Einstellen einer Zeitsteuerung des PZT-Treiberpulssignals. Hier werden die Einstellungen so durchgeführt, dass Tintentröpfchen, die aus einer Mehrzahl von Düsen entsprechend dem PZT-Treiberpulssignal ausgestoßen werden, auf oder nahe den Pixelpositionen auftreffen und einen einzelnen Pixel bilden.
13 ist ein Zeitsteuerdiagramm, welche die Ladung/Ablenkungs-Signale (A), (B) zeigt, die an die Ladung/Ablenkungs-Elektroden 310, 320 angelegt werden, die PZT-Treibersignale (a) bis (d) für jede Düse, den Ablenkungsbetrag (a') bis (d') jedes Tintentröpfchens, für den Fall, dass ein Aufzeichnungsblatt vollständig schwarz gedruckt wird, das heißt, wenn Aufzeichnungspunkte auf allen Pixeln gebildet werden. 14 ist eine Ansicht, welche den Zustand der Bildung eines Aufzeichnungspunktes zeigt.
Als Nächstes wird ein Druckvorgang unter Bezugnahme auf die 11, 13 und 14 erläutert.
Wenn das Ladung/Ablenkungs-Signal (A), (B) an die Ladung/Ablenkungs-Elektroden 310, 320 angelegt wird, dann wird, wie dies in 13 gezeigt ist, eine Ablenkungsspannung +H an die positive Elektrode 310 angelegt und eine Ablenkungsspannung –H wird an die negative Elektrode 320 angelegt. Zudem wird eine Ladungsspannung, die sich zwischen 0 bis +/–VC verändert, angelegt. Die Ladungsspannung verändert sich um 1/5 VC für jede Zeitspanne T. Durch Anlegen einer Spannung auf diese Weise werden elektrostatisches Ablenkfeld und ein elektrisches Ladungsfeld gebildet. Andererseits befindet sich die Spannung der Tinte in dem Druckkopf 200 auf einem Massepotential, das heißt, auf einem Potential mit dem Wert 0. Demgemäß werden die oben beschriebenen Ladungsspannungen an die Tintentröpfchen 130, die aus der Düsenöffnung 231 ausgestoßen werden, und an die Ladung/Ablenkungs-Elektroden 310, 320 angelegt. Wenn die spezifische elektrische Leitfähigkeit der Tinte gut ist, das heißt, einige wenige einhundert Ωcm oder weniger beträgt, dann wird zu dem Zeitpunkt, an welchem ein Tintentröpfchen 130 von der Tinte der Düsenöffnung 231 ablöst, das Tintentröpfchen 130 auf eine Ladung geladen, die der angelegten Ladungsspannung entspricht und fliegt dann in Richtung des Aufzeichnungsblattes P. In dieser Zeit wird das Laden der Tintentröpfchen 130 durch das elektrostatische Ablenkfeld in Übereinstimmung mit dem Ladungsbetrag in eine Ablenkrichtung C abgelenkt.
In 11 können die Tintentröpfchen 130, die aus der Düsenöffnung 231A ausgestoßen werden, durch Ablenkung auf den Hauptabtastzeilen 110_n bis 110_n+5 auftreffen und können Aufzeichnungspunkte 140A_n bis 140A_n+5 bilden. In der gleichen Weise können Tintentröpfchen, die aus den Düsenöffnungen 231B ausgestoßen werden, durch Ablenkung auf den Hauptabtastzeilen 110_n+2 bis 110_n+7 auftreffen, und können Tintentröpfchen, die aus den Düsenöffnungen 231C ausgestoßen werden, durch Ablenkung auf den Hauptabtastzeilen 110_n+4 bis 110_n+9 auftreffen. Demgemäß kann ein Aufzeichnungspunkt an den Pixelpositionen auf der Hauptabtastzeile 110_n+5 durch Ausstoßen von Tintentröpfchen aus einer der drei Düsenöffnungen 231A, 231B und 231C gebildet werden. Zudem können in der gleichen Weise Aufzeichnungspunkte auf Pixelpositionen auf allen weiteren Hauptabtastzeilen durch Tintentröpfchen aus drei unterschiedlichen Düsenöffnungen gebildet werden.
Als Nächstes werden Druckvorgänge erläutert, wenn das PZT-Treibersignal so ist, wie in (a) bis (d) in 13, und zwar zielgerichtet auf die Tintentröpfchen, die aus der Düsenöffnung 231A ausgestoßen werden.
Weil die Ladungsspannung –1/5 VC während der Zeitspanne T₁ in 13 ist, wie dies in (a) gezeigt ist, bildet das Tintentröpfchen, das durch Anlegen eines PZT-Treibersignalpulses an das PZT-Element der Düse 231A ausgestoßen wurde, einen Aufzeichnungspunkt, indem dieses auf zum Beispiel dem Pixel 120α_n+3 auf der Hauptabtastzeile 110_n+3 in 14 auftrifft. Weil, wie in (a) gezeigt ist, die Ladungsspannung –3/5 VC in der nachfolgenden Zeitspanne T2 ist, bildet das Tintentröpfchen, welches durch Anlegen eines PZT-Treibersignalpulses an das PZT-Element der Düse 231A ausgestoßen wurde, einen Aufzeichnungspunkt, indem dieses auf zum Beispiel dem Pixel 120α_n+4 auf der Hauptabtastzeile 110_n+4 in 14 auftrifft. In der gleichen Weise können Aufzeichnungspunkte auf den Hauptabtastzeilen 110 bis 110_n+5 gebildet werden, indem Tintentröpfchen 130 an den Pixelpositionen aller sehr Zeilenwerte durch ein serielles Verteilen der Tintentröpfchen, die aus der Düse 231A ausgestoßen wurden, auftreffen.
Zudem können die weiteren Düsen 231, wie die Düsen 231B, 231C, Aufzeichnungspunkte auf allen Pixelpositionen der entsprechenden sechs Hauptabtastzeilen 110 in der gleichen Weise bilden. Demgemäß wird, nachdem ein Aufzeichnungspunkt auf zum Beispiel der Pixelposition 120α_n+4 durch ein Tintentröpfchen 130 gebildet worden ist, das aus der Düse 231C ausgespritzt wurde, dann, nach Abtastung, ein Aufzeichnungspunkt auf der Pixelposition 120α_n+4 durch die Düse 231B und dann durch die Düse 231A gebildet. Ein Tintentröpfchen 130 wird aus jeder von drei benachbarten Düsen während des Abtastvorganges aus gestoßen, so dass eine Gesamtheit von drei Tintentröpfchen 130 auf jeden der weiteren Pixelpunkte auftrifft, und das Aufzeichnungsblatt kann am Ende vollständig schwarz gedruckt werden.
15 ist ein Zeitsteuerdiagramm, welches ein Verfahren zum Steuern der Ladung/Ablenkungs-Signale (A), (B), der PZT-Treibersignale (a) bis (d) für jede Düse und den Ablenkungsbetrag (a') bis (d') für jedes Tintentröpfchen so zeigt, wie wenn ein Kurzlinienmuster, welches ein Druckbeispiel für ein optionales Aufzeichnungsmuster ist, auf einem Aufzeichnungsblatt P gedruckt wird. 16 ist eine Ansicht, welche den Zustand bei der Bildung eines Aufzeichnungspunktes zeigt. Die Druckvorgänge werden unten beschrieben. Es sollte angemerkt werden, dass in dem vorliegenden Beispiel ein Kurzlinienmuster aus drei Pixeln 120β_n+4 , 120β_n+5 und 120β_n+6 gedruckt wird, wie dies in 16 gezeigt ist.
Zunächst trifft durch Bewegen des Aufzeichnungsblattes P und des Druckkopfes 200 relativ zueinander in einer Abtastrichtung ein Tintentröpfchen, das aus einer Düse 231D (nicht gezeigt) ausgestoßen wird, die angrenzend an (das heißt, auf der linken Seiten in 11) an die Düse 231C angeordnet ist, auf ein Pixelelemente 120β_n+6 und bildeten einen Aufzeichnungspunkt. Als Nächstes werden drei Tintentröpfchen 130 nacheinander von der Düse 231C in Antwort auf drei PZT-Treiberpulse ausgestoßen, wie dies in 15C gezeigt ist. Zu diesen Zeitpunkt werden die ausgestoßenen Tintentröpfchen 130, weil Ablenkungs-Steuersignalspannungen, in 15A und B gezeigt, an die Ladung/Ablenkungs-Elektroden 310, 320 angelegt sind, die ausgestoßenen Tintentröpfchen 130 um Stärken +3, +2 bzw. +1 abgelenkt und treffen auf die Pixelposition 120β_n+4 , 120β_n+5 und 120β_n+6 . Danach werden nach 74T drei Tintentröpfchen 130 nacheinander von der Düse 231B in Antwort auf drei PZT-Treiberpulse ausgestoßen, wie in 15B gezeigt. Diese drei Tintentröpfchen 130 werden durch Stärken +1, –1 und –2 abgelenkt und treffen auf die Pixelposition 120β_n+4 , 120β_n+5 bzw. 120β_n+6 . In der gleichen Weise treffen zwei Tintentröpfchen aus der Düse 231A auf die Pixelpositionen 120β_n+4 , 120β_n+5 . Danach trifft das Tintentröpfchen 130 aus der Düse, die rechts von der Düse 231A liegt, auf die Pixelposition 120β_n+4 .
Wie oben beschrieben, werden die Tintentröpfchen 130, die aus den Düsen 230 des Druckkopfes 200 ausgestoßen werden, in einer Ablenkrichtung C mit einer Richtungskomponente, die in rechten Winkeln zu der Hauptabtastrichtung B verläuft, abgelenkt, so dass die Tintentröpfchen 130 auf jede einer Mehrzahl von vorbestimmten Hauptabtastzeilen 110 auftreffen können. Zudem bewegt sich der Druckkopf 200 relativ zu dem Aufzeichnungsblatt P in der Hauptabtastrichtung. Mit dieser Konfiguration können die Tintentröpfchen 130, die aus einer Mehrzahl von Düsenöffnungen 231 ausgestoßen werden, auf oder nahe der Hauptabtastzeile 110 auftreffen.
Zudem können die Düsenöffnungen Punkte in einem vorbestimmten Abstand auf dem Aufzeichnungsblatt bilden, und zwar durch die ablenkende Steuereinrichtung und durch eine einzige Abtastbewegung des Druckkopfes in Bezug zu dem Aufzeichnungsblatt. Zudem kann ein Düsenabstand in der Düsenreihenrichtung und ein Neigungswinkel der Düsenlinien in Bezug zu der Hauptabtastrichtung eingestellt werden, um Tintentröpfchen, die aus einer Mehrzahl von Düsenöffnungen ausgestoßen wurden und so abgelenkt wurden, dass sie auf oder nahe der gleichen Abtastzeile auftreffen, auf oder nahe der gleichen Pixelposition auftreffen.
Ferner steuert die Tintentröpfchen-Ausstoßsteuerungs-Einrichtung, wenn Aufzeichnungspunkte auf oder nahe dem vorbestimmten Pixel auf einem Aufzeichnungsblatt ausgebildet werden sollen, die Ausstoßzeit der Tintentröpfchen aus einer Mehrzahl von Düsenöffnungen, welche zum Drucken auf jedem Pixel zugeordnet sind, um Punkte auf einem einzigen Pixel zu bilden. Die Ausstoßzeit wird bestimmt durch die Anordnung der Düsenöffnungen, der Ablenksteuereinrichtung und der Hauptabtastbewegung. Durch eine Steuerung in dieser Weise treffen Tintentröpfchen, die aus einer Mehrzahl von Düsen ausgestoßen werden, auf Pixelpositionen oder nahe derselben, um einen einzigen Pixel zu bilden.
Die 17 und 18 zeigen den Zustand, in welchem das gesamte Aufzeichnungsblatt schwarz bedruckt wird, wenn die Düse 231B ausfällt und keine Tintentröpfchen ausstoßen kann, und entspricht der Zeichnung, welche den Zustand des normalen Druckens wiedergibt. Das heißt, 17 ist ein Zeitsteuerdiagramm, welches die Ladung/Ablenkungs-Signale (A), (B) zeigt, die an die Ladung/Ablenkungs-Elektroden angelegt werden, ein PZT-Treibersignal (a) bis (d) für jede der Düsen und einen Ablenkungsbetrag (a') bis (d') für jedes der Tintentröpfchen für den Fall, dass ein Aufzeichnungsblatt vollständig schwarz gedruckt wird. 18 ist eine Zeichnung, welche die Bildung eines Aufzeichnungspunktes zeigt.
19 und 20 entsprechen der 15 und zeigen einen normalen Druckvorgang und zeigen die Situation, in der die Düse 231B ausfällt und nicht länger Tintentröpfchen während des Druckvorganges kurzer Linien aus drei Pixeln ausstoßen kann. Das heißt, 19 ist ein Zeitsteuerdiagramm, welches die Ladung/Ablenkungs-Signale (A), (B), ein PZT-Treibersignal (a) bis (d) für jede der Düsen und einen Ablenkungsbetrag (a') bis (d') für jedes der Tintentröpfchen für den Fall zeigt, in welchem das Kurzzeilenmuster gedruckt wird. 20 zeigt die Bildung eines Aufzeichnungspunktes zu diesem Zeitpunkt.
In dem herkömmlichen Aufzeichnungsverfahren, in welchem jede Hauptabtastzeile einer entsprechenden einzelnen Düse zugeordnet ist, tritt ein erhebliches Problem auf, wenn eine Düse ausfällt, dahin gehend, dass eine Information, die auf einer entsprechenden Hauptabtastzeile aufgezeichnet werden sollte, verloren geht. Wie aus den 17 und 19 verständlich wird, setzen gemäß der vorliegenden Erfindung, obwohl die Düse 231 keine Tintentröpfchen auf zugeordnete Pixel auf den Abtastzeilen 110_n+2 bis 110_n+7 ausstoßen kann, benachbarte Düsen den Druckvorgang fort und stoßen Tintentröpfchen aus, um Punkte auf den Pixeln auszubilden. Demgemäß können Pixel, wie die Pixel 120β_n+4 , 120β_n+5 und 120β_n+6 durch zwei Aufzeichnungspunkte gebildet werden. Obwohl ein Punkt weniger dunkel sein wird als die normalen Pixel, die durch drei Aufzeichnungspunkte gedruckt werden, kann ein ernstes Problem, bei welchem Information verloren geht, vermieden werden, so dass die Aufzeichnungszuverlässigkeit sicher gestellt werden kann.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung, selbst ohne Erfassung schadhafter Düsen, ein Druckvorgang ohne Verlust von Druckinformation fortgesetzt werden. Natürlich ist es möglich, schadhafte Düsen zu erfassen, das Anlegen des PZT-Treiberpulssignals an den schadhaften Düsen zu stoppen und dann von dem Signal (B-1) zum Signal (B-2) der 17 und 19 umzuschalten.
Zudem haben die in der vorliegenden Erfindung gedruckten Pixel alle eine mittlere Größe und Position, weil die Pixel aus Aufzeichnungspunkten gebildet sind, die durch eine Mehrzahl von benachbarten Düsen aufgezeichnet wurden. Demgemäß ist es möglich, eine Druckverzerrung zu verringern, wie beispielweise eine Dichteverzerrung und eine Zeilenverzerrung, die durch Variationen bei Aufzeichnung der Punktgröße verursacht wird, und zwar aufgrund von Düsencharakteristika, und ein Hauptproblem des Standes der Technik darstellt, und die Hauptprobleme mit herkömmlichen Tintenstrahldruckern mit Zeilenabtastung können überwunden werden.
In dem obigen Beispiel werden drei Aufzeichnungspunkte einem einzigen Pixel zugewiesen und eine Anzahl von Düsen werden jeder einzelnen Hauptabtastzeile zugewiesen. Dies ist jedoch keine Beschränkung der vorliegenden Erfindung, sondern es kann jede gewünschte Zuweisungszahl verwendet werden, indem die Mittel der Erfindung in Übereinstimmung mit der gewünschten Zuweisungszahl eingestellt werden.
Die Größe der Aufzeichnungspunkte kann so kontrolliert werden, dass die Druckqualität durch eine geeignete Einstellung der Größe des Pixels und der Zuweisungszahl der Auf zeichnungspunkte, welche den Pixel bilden, in geeigneter Weise eingestellt werden. Falls die Aufzeichnungspunkte zu groß sind, wird die Bildauflösung verschlechtert, obwohl die Bildqualität durch schadhafte Düsen weniger beeinflusst wird. Andererseits wird, wenn die Aufzeichnungspunkte zu klein sind, die Auflösung nicht verschlechtert, aber schadhafte Düsen werden die Düsenqualität erheblich beeinflussen, und die Druckdichte wird unzureichend sein. Es ist wünschenswert, die Aufzeichnungsdichte unter Berücksichtigung dieser Vorteile und Nachteile und der Anwendung der Druckvorrichtung einzustellen.
Es sollte angemerkt werden, dass der Durchmesser der auf einem Aufzeichnungsblatt gedruckten Punkte abhängig ist von dem Volumen des ausgestoßenen Tintentröpfchens, davon, wie sich die Tinte auf dem Aufzeichnungsblatt verteilt und von anderen Faktoren. Deshalb ist es in Fällen, wenn die Tinte und das Aufzeichnungsblatt unverändert sind, dann notwendig, das Volumen der ausgestoßenen Tintentröpfchen richtig einzustellen. Um das richtige Volumen der Tintentröpfchen zu erhalten, werden der Durchmesser der Düsenöffnung und die Kurvenform des PZT-Treiberpulses der Tintentröpfchen-Ausstoßsteuerungseinrichtung auf die geeigneten Werte eingestellt. Das heißt, je kleiner der Durchmesser der Düsenöffnung ist, desto kleiner kann das Volumen des Tintentröpfchens gemacht werden. Zudem kann im Allgemeinen das Volumen des Tintentröpfchen kleiner gemacht werden, indem die Pulsbreite verengt wird oder die Pulshöhe des PZT-Treiberpulses gesenkt wird. Ferner ist es möglich, um das Volumen deutlich kleiner zu machen, aufeinander folgende Kleinsttröpfchen zu erzeugen, indem die Kurvenform des Treiberpulses so eingestellt wird, dass der Meniskus, welcher die Grenzfläche der Tinte ist, die sich in den Düsenöffnungen entwickelt, sich schnell in das Innere der Düse zurückzieht. Durch Verwenden dieser Verfahrensart zum Einstellen eines Durchmessers können die Düse und die Tintentröpfchen-Ausstoßsteuereinrichtung der vorliegenden Erfindung Tintentröpfchen ausstoßen, und zwar aus einer Mehrzahl von Düsen, mit einem optimalen Volumen zur Bildung eines einzelnen Pixels. Die Auftreffposition der Tintentröpfchen, die einen einzelnen Pixel bildet, muss zudem nicht die gleiche oder nahe liegende Position sein, sondern kann um einen geeigneten Betrag auch verschoben sein, wenn gleichzeitig eine Überlappung der Aufzeichnungspunkte beibehalten wird.
Wie aus den 13 und 14 zu verstehen ist, wird der Ausstoß von Tintentröpfchen und die Ladung/Ablenkung in einer gleichen Zeitspanne T gesteuert, und die Düsenöffnungen sind so angeordnet, dass die Aufzeichnung durchgeführt werden kann, indem Tintentröpfchen auf Pixeln verteilt werden, die in einem abstandsgleichen Intervall horizontal und vertikal angeordnet sind. Deshalb gibt es kein Bedürfnis dahin gehend, den Druckkopf mit einer größeren Reaktion als notwendig versehen zu müssen. Zudem ist eine Hochgeschwindig keitsaufzeichnung mit Düsen möglich, welche die gleiche Frequenzreaktion haben. Diese Steuerung ist möglich, weil die Anordnung der Düsenöffnungen, wie beispielsweise der Düsenabstand und die Schrägstellung der Düsenreihen i n Bezug auf die Pixelpositionen, richtig eingestellt ist. Es gibt jedoch eine gewisse Flexibilität hinsichtlich der Anordnung der Düsenöffnungen und der Anordnung des Kopfes, wenn es eine Abweichung in der Frequenzreaktion des Druckkopfes gibt oder wenn dieser durch Anordnung von nahen Pixelpositionen mit gleichem Abstand zulässig ist. Auch wenn Unterschiede in der Fluggeschwindigkeit der Tintentröpfchen aufgrund von Beschleunigung durch das elektrostatische Feld der geladenen Tintentröpfchen, der elektrostatischen Interferenz zwischen den geladenen Teilchen oder der Frequenzabhängigkeit der Tintentröpfchen-Ausstoßcharakteristik der Düsen auftritt, können diese durch die Düsenöffnungs-Anordnung und durch Steuerung der Ausstoßzeit berücksichtigt werden.
Die Ablenkungs-Steuereinrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet eine elektrostatische Kraft und umfasst eine Ladungseinrichtung und eine Einrichtung zum Bilden eines elektrischen Feldes. Die Ladungseinrichtung legt eine Ladung an die Tintentröpfchen an. Die Einrichtung zum Bilden des elektrischen Feldes ist auf dem Flugweg der Tintentröpfchen vorgesehen, um die geladenen Tintentröpfchen abzulenken, die von der Ladungseinrichtung geladen wurden. In den in den 3 und 10 gezeigten Beispielen werden diese Einrichtungen einfach durch ein Paar Elektroden gebildet, in welchen eine über eine Ablenkungsspannung gelagerte Ladungssignalspannung zwischen den Elektroden und der Tinte in den Düsen angelegt wird. Dieses Beispiel ist jedoch keine Beschränkung der vorliegenden Erfindung. Die normale Elektrodenkonfiguration, welche eine Ladungselektrode und eine Ablenkungselektrode zum getrennten Erzeugen eines elektrischen Feldes kann auch verwendet werden. In diesem Falle sollten die Elektroden und das Verfahren zum Anlegen der Spannung modifiziert werden.
Zudem können, wie oben beschrieben, gemäß der vorliegenden Erfindung Pixel, die in der Breitenrichtung und in der Hauptabtastrichtung aneinander angrenzen, unter Verwendung verschiedener Düsen gedruckt werden, so dass die Druckverzerrung verringert werden kann. Um jedoch diese Druckverzerrungs-Reduktionsfunktion zu verwirklichen, ist es wichtig, dass die Ablenkungs-Steuereinrichtung die Steuerung so durchführt, dass die Tintentröpfchen, die aus einer Mehrzahl von Düsen ausgestoßen werden, in der Lage sind, auf oder nahe der gleichen Hauptabtastzeile für jede Hauptabtastzeile in einer einzigen Hauptabtastbewegung über das Aufzeichnungsmedium aufzutreffen. Zudem steuert die Tintentröpfchen-Ausstoßsteuereinrichtung den Zeitpunkt des Tintentröpfchenausstoßes der Tintentröpfchen, die aus einer Mehrzahl von Düsenöffnungen ausgestoßen werden und auf oder nahe der gleichen Hauptabtastzeile verteilt werden sollen, so dass Aufzeichnungspunkte, die durch Tintentröpfchen gebildet werden, die aus verschiedenen Düsenöffnungen der Mehrzahl von Düsenöffnungen ausgestoßen werden, gebildet werden, abwechselnd in der Hauptabtastrichtung und in einer Richtung senkrecht zu der Hauptabtastrichtung ausgerichtet sind oder aber in einer dieser zwei Ausrichtungen. Ferner müssen die Düsenöffnungen so angeordnet sein, dass die Aufzeichnungspunkte, die unter Verwendung der Ablenkungs-Steuereinrichtung und der Tintentröpfchen-Ausstoßsteuereinrichtung aufgezeichnet werden, auf oder nahe den Pixelpositionen mit einem vorbestimmten Abstand liegen. Demgemäß ist die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht beschränkt auf dieses Beispiel, sondern kann durch Verändern der Verteilungszahl von Düsen pro Abtastzeile, durch den Winkel der Düsenreihen in Bezug auf die Hauptabtastzeile, die Zahl der Ablenkungsstufen, die Tintenausstoßsteuerung und die Ausstoß-Zeitsteuerung implementiert werden.
Zudem ist es wichtig, um die mit den obigen Beispielen beschriebene Unterstützungsfunktion bereit zu stellen, dass die Ablenkungs-Steuereinrichtung eine Steuerung so durchführt, dass die Tintentröpfchen, die aus einer Mehrzahl von Düsen ausgestoßen werden, in die Lage versetzt werden, auf oder nahe der Hauptabtastzeile für jede Hauptabtastzeile in einer einzigen Hauptabtastbewegung über das Aufzeichnungsmedium aufzutreffen. Zudem muss die Tintentröpfchen-Ausstoßsteuereinrichtung die Ausstoß-Zeitsteuerung durchführen, um Tintentröpfchen aus einer Mehrzahl von Düsen so auszustoßen, dass die Tintentröpfchen auf oder nahe der gleichen Pixelposition auftreffen können, ungeachtet dessen, aus welcher der Mehrzahl von Düsenöffnungen die Tintentröpfchen ausgestoßen werden, um einen Aufzeichnungspunkt zu bilden. Ferner wird die Düsenöffnungs-Anordnungseinrichtung so eingestellt, dass Tintentröpfchen auf oder nahe dem gleichen Pixel auftreffen können, um einen Aufzeichnungspunkt zu bilden, ungeachtet dessen, von welcher der Mehrzahl von Düsenöffnungen die Tintentröpfchen ausgestoßen werden. Demgemäß ist die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht beschränkt auf dieses Beispiel, sondern kann durch Verändern der Verteilungszahl von Düsen pro Abtastzeile, dem Winkel der Düsenreihen in Bezug auf die Hauptabtastzeile, die Anzahl von Ablenkungsstufen, die Tintenausstoßsteuerung und die Ausstoß-Zeitsteuerung implementiert werden.
Zudem setzt die Düsenöffnungs-Anordnungseinrichtung, wie dies aus den 7 und 14 zu verstehen ist, in dem oben beschriebenen Beispiel die Schrägstellung der Düsenreihen in Bezug auf die Pixelpositionen ein, so dass Tintentröpfchen, die in einem abstandsgleichen Intervall ausgestoßen werden, zu Pixeln verteilt werden können, die in einem gleichen Abstand angeordnet sind. Es gibt jedoch eine gewisse Flexibilität hinsichtlicht der Düsenöffnungs-Anordnung und der Kopf-Anordnung, wenn es in der Frequenzreaktion des Druck kopfes eines Abweichung gibt oder wenn diese durch Anordnung näherer Pixelpositionen mit gleichem Abstand zulässig ist. Zudem können, wenn Unterschiede in der Fluggeschwindigkeit der Tintentröpfchen aufgrund einer Beschleunigung durch das elektrostatische Feld der geladenen Tintentröpfchen, der elektrostatischen Interferenz zwischen den geladenen Teilchen oder der Frequenzabhängigkeit der Tintentröpfchen-Ausstoßcharakteristik der Düsen auftreten, diese durch die Düsenöffnungs-Anordnung und durch Steuern der Ausstoßzeit berücksichtigt werden.
Die Ablenkungseinrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet eine elektrostatische Kraft und umfasst eine Ladungseinrichtung und eine Einrichtung zur Bildung eines elektrischen Feldes. Die Ladungseinrichtung legt an die Tintentröpfchen eine Ladung an. Die Einrichtung zur Bildung eines elektrischen Feldes ist auf dem Flugweg der Tintentröpfchen zum Ablenken der geladenen Tintentröpfchen, die durch die Ladungseinrichtung geladen wurden, vorgesehen. In den in den 3 und 10 gezeigten Beispielen werden diese Einrichtungen einfach durch ein Paar Elektroden und durch eine geeignete Modifizierung einer Ladungssignalspannung und eines Ablenkungs-Signals, das an die Elektroden und an die Tinte in den Düsen angelegt wird, gebildet. Dieses Beispiel ist jedoch keine Beschränkung der vorliegenden Erfindung. Die folgende Modifikation ist möglich.
In der Elektrodenanordnung, die in 21 gezeigt ist, wird nur eine Ablenkungs-Gleichspannung von den Ablenkungs-Spannungsfeldern 421, 422 an den Ablenkungselektroden 310, 320 angelegt. Ein Ladungs-Steuersignal aus einer Ladungssignalquelle 411 zum Laden wird an der Tinte in der Düsenöffnung 231 angelegt. Diese Konfiguration erfordert es, die Tinte gegenüber der Masse elektrisch zu isolieren, ist aber vorteilhaft dahin gehend, dass die Vorspannungsschaltungen 431, 432 nicht notwendig sind.
22 zeigt ein Beispiel, welches das Beispiel aus 21 mit der Elektrodenanordnung gemäß der zweiten Modifikation kombiniert, die in 12 gezeigt ist. Das heißt, die Ladung/Ablenkungs-Elektroden 310, 320 sind oberhalb des Aufzeichnungsblattes P angeordnet, und eine Ladungssignalquelle 411 ist vorgesehen. Die Vorspannschaltungen 431, 432 sind jedoch aus der wesentlichen Konfiguration entfernt.
23 zeigt eine Konfiguration, in welcher die Elektroden in Elektroden 315, welche besonders zum Steuern der Ladungsmenge der Tintentröpfen vorgesehen sind, und Elektroden 311, 321, die besonders zum Bilden des elektrischen Ablenkungsfeldes vorgesehen sind, unterteilt sind. Obwohl die Strecke, welche die Tintentröpfchen fliegen müssen, um den Be trag zunimmt, den die Elektroden zunehmen, sind die Vorspannschaltungen nicht notwendig. Also gibt es keinen Bedarf, dahin gehend, die Tinte von der Masse elektrisch zu isolieren.
24 zeigt ein weiteres Beispiel, in welchem die Ablenkungselektrode 310 auf einer Seite der Düsenreihe angeordnet ist und der Hochspannungspuls in zum Beispiel einer rechtwinkligen Kurvenform aus der Ablenkungs-Steuersignalquelle 400 angelegt ist. Die Tintentröpfchen 130 werden durch den Hochspannungspuls geladen und durch das elektrische Feld des gleichen Pulses abgelenkt. Obwohl diese Konfiguration ein Problem hinsichtlich der Vereinzelung der Ablenkungssteuerung aufgrund eines engeren Flugraumes zwischen Tintentröpfchen hat, besteht der Vorteil darin, dass die Elektrodenkonfiguration und die Ablenkungs-Signalsteuerquelle einfach sind.
Wie oben beschrieben, wird, um die Tintentröpfchen um einen vorbestimmten Betrag abzulenken, gemäß der vorliegenden Erfindung nur eine Ladungseinrichtung zum Anlegen einer Ladung an die Tintentröpfchen und eine Einrichtung zum Bilden eines elektrostatischen Feldes, die in der Flugbahn der Tintentröpfchen zum Ablenken der geladenen Tintentröpfchen, die von der Ladungseinrichtung geladen wurden, vorgesehen ist, benötigt. Weitere Elektrodenkonfigurationen und Spannungsbeaufschlagungen sind möglich. Zum Beispiel müssen die Elektroden nicht parallel zu der Düsenreihe angeordnet sein, eine Elektrode könnte in Übereinstimmung mit jeder Düse angeordnet sein.
Obwohl das obige Beispiel die vorliegende Erfindung in Anwendung mit einem Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung beschrieben hat, kann die vorliegende Erfindung auch an einem Tintenstrahldrucker mit serieller Abtastung angewendet werden. Das heißt, der Druckkopf wird in einer Querrichtung bewegt (Hauptabtastung), welche die kontinuierliche Richtung des Aufzeichnungsblattes schneidet, während die Tintentröpfchen-Ausstoß-Ablenksteuerung, die in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, durchgeführt wird, um das Bild eines einzelnen Zeilenwertes zu bilden, wobei dann das Aufzeichnungsblatt um einen vorbestimmten Betrag in der kontinuierlichen Richtung des Aufzeichnungsblattes vorgeschoben wird (Nebenabtastung) und die nächste Bildzeile in einer Hauptabtastung aufgezeichnet wird. Diese Hauptabtastung und Nebenabtastung wird wiederholt, um Bilder aufzuzeichnen. Weil der Druckkopf in dieser Weise bewegt wird, ist es günstig, die Anzahl linearer Druckkopfmodule, die den Kopf bilden, zu verringern, um die Ablenkungselektrode an der vorderen Oberfläche des Aufzeichnungsblattes anzuordnen, wie dies in 12 gezeigt ist, und um die Ablenkungselektrode in Verbindung mit dem Druckkopf zu bewegen. Dadurch können die gleichen Effekte erhalten werden, wie für den Fall, dass die vorliegende Erfindung bei einem Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung angewendet wird. Da ferner eine Ablenkungsaufzeichnung das Einstellen der Bewegungsgeschwindigkeit des Druckkopfes auf eine geringere Geschwindigkeit erlaubt, können Zeiten der Nichtaufzeichnung, wie beispielsweise während der Beschleunigung und Verzögerung des Druckkopfes, kürzer eingestellt werden als die wichtigen Aufzeichnungszeiten, so dass eine Aufzeichnung mit höherer Geschwindigkeit möglich ist, indem die Tintentröpfchen, die aus dem Druckkopf ausgestoßen werden, zur Aufzeichnung effektiv zu nutzen.
In dem obigen Beispiel wurde eine elektrostatische Kraft verwendet, um die Tintentröpfchen abzulenken. Falls jedoch eine magnetische Tinte verwendet wird, dann kann eine magnetische Kraft für die Ablenkungskraft verwendet werden. Zudem sind die Düsen nicht beschränkt auf eine bedarfsgesteuerte Tintenstrahldüse, welche piezoelektrische Elemente verwendet, wie ein PZT. Bedarfsgesteuerte Tintenstrahldüsen, welche einen Tintenausstoß basierend auf anderen Prinzipien und Konfigurationen steuern, können verwendet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann selbst dann, wenn mehrere Düsen in dem Tintenstrahl-Druckkopf ausfallen, eine Aufzeichnung ohne Verlust der Druckinformation durch Verlust von Abtastzeilen fortgesetzt werden. Die Zuverlässigkeit des Druckvorganges kann deutlich verbessert werden. Zudem kann die vorliegende Erfindung einen Tintenstrahldrucker mit hoher Geschwindigkeit realisieren, der eine Druckverzerrung verringern kann, die durch eine schlechte Gleichförmigkeit zwischen benachbarten Düsen des Druckkopfes verursacht wird, was besonders geeignet ist für eine bedarfsgesteuerten Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung und wodurch eine Bildaufzeichnung von hoher Qualität mit hoher Zuverlässigkeit möglich wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Aufzeichnung selbst dann fortgesetzt werden, wenn mehrere der Düsen des Tintenstrahldruckerkopfes ausfallen und die Anzahl von Düsen, die auf dem Drucker angebracht sind, können verringert werden. Deshalb kann die Zuverlässigkeit des Druckvorgangs deutlich verbessert werden. Die vorliegende Erfindung kann auch einen Tintenstrahldrucker mit hoher Geschwindigkeit bereit stellen, der eine Druckverzerrung verringern kann, die durch eine schlechte Gleichförmigkeit zwischen benachbarten Düsen des Druckkopfes verursacht wird, was eine feine Aufzeichnung möglich macht, was besonders geeignet ist bei einem bedarfsgesteuerten Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung und was eine qualitativ hochwertige Bildaufzeichnung mit hoher Zuverlässigkeit möglich macht.
Die vorliegende Erfindung verwendet ein Ladungssteuerungsverfahren, in welchem ein elektrisches Ablenkungsfeld normalerweise festgelegt ist und der Ablenkungsbetrag durch Steu ern einer Ladungsmenge für die Tintentröpfchen gesteuert wird. Demgemäß kann die Ladungsmenge jedes Tintentröpfchen unabhängig und richtig gesteuert werden. Weil die Ablenkung durch ein festgelegtes elektrisches Ablenkungsfeld durchgeführt wird, das sich mit der Zeit nicht verändert, ist die unabhängige Ablenkungssteuerung der Tintentröpfchen ausgezeichnet und wird ein Druckvorgang mit hoher Geschwindigkeit und hoher Qualität möglich.

2

CENTER DOT: ZENTRALER PUNKT
RIGHT-SIDE DOT: RECHTSSEITIGER PUNKT
LEFT-SIDE DOT: LINKSSEITIGER PUNKT
SHEET MOVEMENT DIRECTION: BLATT BEWEGUNGSRICHTUNG

3

INPUT DATA: EINGANGSDATEN
540 PZT DRIVER CIRCUIT: PZT-TREIBERSCHALTUNG
530 PZT DRIVE PULSE PREPARATION CIRCUIT: PZT-TREIBERPULSPRÄPARIERUNGSSCHALTUNG
510 RECORDING SIGNAL PRÄPARATION CIRCUIT: AUFZEICHNUNGSSIGNAL-PRÄPARIERUNGS-SCHALTUNG
520 TIMING SIGNAL GENERATING CIRCUIT: ZEITGEBERSIGNAL-ERZEUNGS SCHALTUNG
410 CHARGE SIGNAL PREPARATION CIRCUIT: LADUNGSSIGNAL-PRÄPARIERUNGS SCHALTUNG
432 (–) BIAS CIRCUIT: (–) VORSPANNUNGS-SCHALTUNG
422 (–) DEFLECTION VOLTAGE SOURCE: (–) ABLENKUNGSSPANNUNGSQUELLE
431 (+) BIAS CIRCUIT: (+) VORSPANNUNGS-SCHALTUNG
421 (+) DEFLECTION VOLTAGE SOURCE: (+) ABLENKUNGSSPANNUNGSQUELLE

6

TIME: ZEIT
(A) CHARGE/DEFLECTION SIGNAL FOR (+) DEFLECTION ELECTRODE: LADUNG/ABLENKUNGS-SIGNAL FÜR (+) ABLENKUNGSELEKTRODE
(B) CHARGE/DEFLECTION SIGNAL FOR (–) DEFLECTION ELECTRODE: LADUNG/ABLENKUNGS-SIGNAL FÜR (–) ABLENKUNGSELEKTRODE
(a) A NOZZLE PZT DRIVE SIGNAL: A-DÜSE PZT-TREIBERSIGNAL
(a') DELFLECTION AMOUNT OF INK DROPLET EJECTED FROM A NOZZLE: ABLENKUNGSBETRAG VON AUS DÜSE A AUSGESTOSSENEM TINTENTRÖPFCHEN
(b) B NOZZLE PZT DRIVE SIGNAL: B-DÜSE PZT-TREIBERSIGNAL
(b') DEFLECTION AMOUNT OF INK DROPLET EJECTED FROM B NOZZLE: ABLENKUNGSBETRAG VON AUS DÜSE B AUSGESTOSSENEM TINTENTRÖPFCHEN
(c) C NOZZLE PZT DRIVE SIGNAL: C-DÜSE PZT-TREIBERSIGNAL
(c') DEFLECTION AMOUNT OF INK DROPLET EJECTED FROM C NOZZLE: ABLENKUNGSBETRAG VON AUS DÜSE C AUSGESTOSSENEM TINTENTRÖPFCHEN
(d) D NOZZLE PZT DRIVE SIGNAL: D-DÜSE PZT-TREIBERSIGNAL
(d') DEFELCTION AMOUNT OF INK DROPLET EJECTED FROM D NOZZLE: ABLENKUNGSBETRAG VON AUS DÜSE D AUSGESTOSSENEM TINTENTRÖPFCHEN
ON: EIN
OFF: AUS

7

NO RECORDING DOT: KEIN AUFZEICHNUNGSPUNKT
RECORDING DOT FROM NOZZLE A: AUFZEICHNUNGSPUNKT VON DÜSE A
RECORDING DOT FROM NOZZLE B: AUFZEICHNUNGSPUNKT VON DÜSE B
RECORDING DOT FROM NOZZLE C: AUFZEICHNUNGSPUNKT VON DÜSE C
TIME DIVISION/DEFLECITON REFERENCE LINE T: ZEITDIVISION/ABLENKUNGS-BEZUGS LINIE T

8

TIME: ZEIT
(A) CHARGE/DEFLECTION SIGNAL FOR (+) DEFLECTION ELECTRODE: LADUNG/ABLENKUNGS-SIGNAL FÜR (+) ABLENKUNGSELEKTRODE
(B) CHARGE/DEFLECTION SIGNAL FOR (–) DEFLECTION ELECTRODE: LADUNG/ABLENKUNGS-SIGNAL FÜR (–) ABLENKUNGSELEKTRODE
(a) A NOZZLE PZT DRIVE SIGNAL: A-DÜSE PZT-TREIBERSIGNAL
(a') DELFLECTION AMOUNT OF INK DROPLET EJECTED FROM A NOZZLE: ABLENKUNGSBETRAG VON AUS DÜSE A AUSGESTOSSENEM TINTENTRÖPFCHEN
(b) B NOZZLE PZT DRIVE SIGNAL: B-DÜSE PZT-TREIBERSIGNAL
(b') DEFLECTION AMOUNT OF INK DROPLET EJECTED FROM B NOZZLE: ABLENKUNGSBETRAG VON AUS DÜSE B AUSGESTOSSENEM TINTENTRÖPFCHEN
(c) C NOZZLE PZT DRIVE SIGNAL: C-DÜSE PZT-TREIBERSIGNAL
(c') DEFLECTION AMOUNT OF INK DROPLET EJECTED FROM C NOZZLE: ABLENKUNGSBETRAG VON AUS DÜSE C AUSGESTOSSENEM TINTENTRÖPFCHEN
(d) D NOZZLE PZT DRIVE SIGNAL: D-DÜSE PZT-TREIBERSIGNAL
(d') DEFEECTION AMOUNT OF INK DROPLET EJECTED FROM D NOZZLE: ABLENKUNGSBETRAG VON AUS DÜSE D AUSGESTOSSENEM TINTENTRÖPFCHEN
ON: EIN
OFF: AUS
NOT DRIVEN BECAUSE OF NOZZLE BREAK DOWN: NICHT BETRIEBEN, WEGEN DÜSENAUSFALL

9

10

INPUT DATA: EINGANGSDATEN
540 PZT DRIVER CIRCUIT: PZT-TREIBERSCHALTUNG
530 532 PZT DRIVE PULSE TIMING ADJUSTMENT DEVICE: PZT-TREIBERPULS-ZEITEINSTELL EINRICHTUNG
RECORDING SIGNAL: AUFZEICHNUNGSSIGNAL-
531 PLURALITY-OF-NOZZLES-FOR-EACH PIXEL PZT DRIVE PULSE PREPARATION DEVICE: PZT-TREIBERPULS-PRÄPARIERUNGS EINRICHTUNG FÜR EINE MEHRZAHL VON DÜSEN FÜR JEDEN PIXEL
510 RECORDING SIGNAL PREPARATION CIRCUIT: AUFZEICHNUNGSSIGNAL-PRÄPARIERUNGSSCHALTUNG
520 TIMING SIGNAL GNERATING CIRCUIT: ZEITGEBERSIGNAL-ERZEUNGS- SCHALTUNG
410 CHARGE SIGNAL PREPARATION CIRCUIT: LADUNGSSIGNAL-PRÄPARIERUNGS- SCHALTUNG
432 (–) BIAS CIRCUIT: (–) VORSPANNUNGS-SCHALTUNG
422 (–) DEFLECTION VOLTAGE SOURCE: (–) ABLENKUNGSSPANNUNGSQUELLE
431 (+) BIAS CIRCUIT: (+) VORSPANNUNGS-SCHALTUNG
421 (+) DEFLECTION VOLTAGE SOURCE: (+) ABLENKUNGSSPANNUNGSQUELLE

13

TIME: ZEIT
(A) CHARGE/DEFLECTION SIGNAL FOR (+) DEFLECTION ELECTRODE: LADUNG/ABLENKUNGS-SIGNAL FÜR (+) ABLENKUNGSELEKTRODE
(B) CHARGE/DEFLECTION SIGNAL FOR (–) DEFLECTION ELECTRODE: LADUNG/ABLENKUNGS-SIGNAL FÜR (–) ABLENKUNGSELEKTRODE
(a) A NOZZLE PZT DRIVE SIGNAL: A-DÜSE PZT-TREIBERSIGNAL
(a') DELFLECTION AMOUNT OF INK DROPLET EJECTED FROM A NOZZLE: ABLENKUNGSBETRAG VON AUS DÜSE A AUSGESTOSSENEM TINTENTRÖPFCHEN
(b) B NOZZLE PZT DRIVE SIGNAL: B-DÜSE PZT-TREIBERSIGNAL
(b') DEFLECTION AMOUNT OF INK DROPLET EJECTED FROM B NOZZLE: ABLENKUNGSBETRAG VON AUS DÜSE B AUSGESTOSSENEM TINTENTRÖPFCHEN
(c) C NOZZLE PZT DRIVE SIGNAL: C-DÜSE PZT-TREIBERSIGNAL
(c') DEFLECTION AMOUNT OF INK DROPLET EJECTED FROM C NOZZLE: ABLENKUNGSBETRAG VON AUS DÜSE C AUSGESTOSSENEM TINTENTRÖPFCHEN
(d) D NOZZLE PZT DRIVE SIGNAL: D-DÜSE PZT-TREIBERSIGNAL
(d') DEFELCTION AMOUNT OF INK DROPLET EJECTED FROM D NOZZLE: ABLENKUNGSBETRAG VON AUS DÜSE D AUSGESTOSSENEM TINTENTRÖPFCHEN

14

TIME DIVISION/DEFLECTION REFERENCE LINE T: ZEITDIVISION/ABLENKUNGS-BEZUGS LINIE T

15

16

17

TIME: ZEIT
(A) CHARGE/DEFLECTION SIGNAL FOR (+) DEFLECTION ELECTRODE: LADUNG/ABLENKUNGS-SIGNAL FÜR (+) ABLENKUNGSELEKTRODE
(B) CHARGE/DEFLECTION SIGNAL FOR (–) DEFLECTION ELECTRODE: LADUNG/ABLENKUNGS_SIGNAL FÜR (–) ABLENKUNGSELEKTRODE
(a) A NOZZLE PZT DRIVE SIGNAL: A-DÜSE PZT-TREIBERSIGNAL
(a') DELFLECTION AMOUNT OF INK DROPLET EJECTED FROM A NOZZLE: ABLENKUNGSBETRAG VON AUS DÜSE A AUSGESTOSSENEM TINTENTRÖPFCHEN
(b) B NOZZLE PZT DRIVE SIGNAL: B-DÜSE PZT-TREIBERSIGNAL
(b') DEFLECTION AMOUNT OF INK DROPLET EJECTED FROM B NOZZLE: ABLENKUNGSBETRAG VON AUS DÜSE B AUSGESTOSSENEM TINTENTRÖPFCHEN
(c) C NOZZLE PZT DRIVE SIGNAL: C-DÜSE PZT-TREIBERSIGNAL
(c') DEFLECTION AMOUNT OF INK DROPLET EJECTED FROM C NOZZLE: ABLENKUNGSBETRAG VON AUS DÜSE C AUSGESTOSSENEM TINTENTRÖPFCHEN
(d) D NOZZLE PZT DRIVE SIGNAL: D-DÜSE PZT-TREIBERSIGNAL
(d') DEFELCTION AMOUNT OF INK DROPLET EJECTED FROM D NOZZLE: ABLENKUNGSBETRAG VON AUS DÜSE D AUSGESTOSSENEM TINTENTRÖPFCHEN
OFF: AUS
NOT DRIVEN BECAUSE OF NOZZLE BREAK DOWN: NICHT BETRIEBEN, WEGEN DÜSENAUSFALL

18

TIME DIVISION/DEFLECTION REFERENCE LINE T: ZEITDIVISION/ABLENKUNGS-BEZUGSLINIE T

19

TIME: ZEIT
(A) CHARGE/DEFLECTION SIGNAL FOR (+) DEFLECTION ELECTRODE: LADUNG/ABLENKUNGS-SIGNAL FÜR (+) ABLENKUNGSELEKTRODE
(B) CHARGE/DEFLECTION SIGNAL FOR (–) DEFLECTION ELECTRODE: LADUNG/ABLENKUNGS_SIGNAL FÜR (–) ABLENKUNGSELEKTRODE
(a) A NOZZLE PZT DRIVE SIGNAL: A-DÜSE PZT-TREIBERSIGNAL
(a') DELFLECTION AMOUNT OF INK DROPLET EJECTED FROM A NOZZLE: ABLENKUNGSBETRAG VON AUS DÜSE A AUSGESTOSSENEM TINTENTRÖPFCHEN
(b) B NOZZLE PZT DRIVE SIGNAL: B-DÜSE PZT-TREIBERSIGNAL
(b') DEFLECTION AMOUNT OF INK DROPLET EJECTED FROM B NOZZLE: ABLENKUNGSBETRAG VON AUS DÜSE B AUSGESTOSSENEM TINTENTRÖPFCHEN
(c) C NOZZLE PZT DRIVE SIGNAL: C-DÜSE PZT-TREIBERSIGNAL
(c') DEFLECTION AMOUNT OF INK DROPLET EJECTED FROM C NOZZLE: ABLENKUNGSBETRAG VON AUS DÜSE C AUSGESTOSSENEM TINTENTRÖPFCHEN
(d) D NOZZLE PZT DRIVE SIGNAL: D-DÜSE PZT-TREIBERSIGNAL
(d') DEFEECTION AMOUNT OF INK DROPLET EJECTED FROM D NOZZLE: ABLENKUNGSBETRAG VON AUS DÜSE D AUSGESTOSSENEM TINTENTRÖPFCHEN
NOT DRIVEN BECAUSE OF NOZZLE BREAK DOWN: NICHT BETRIEBEN, WEGEN DÜSENAUSFALL

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Claims

Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung, bei welchem ein Druckkopf (200) aufweist eine Mehrzahl von Düsenöffnungen (231), die in einer Reihe in einer ersten Richtung (211) ausgerichtet sind, und Tintenkammern (232), die zu den Düsenöffnungen (231) des angeordneten Druckkopfes (200) geöffnet sind, so dass die Düsenöffnungen (231) einem Aufzeichnungsmedium (P) gegenüberliegen und das Aufzeichnungsmedium (P) relativ zu dem Druckkopf (200) in einer zweiten Richtung (B) bewegt wird, so dass die Tintentröpfchen (130) an vorbestimmten Pixelpositionen auf einer vorbestimmten Hauptabtastlinie (110) auftreffen, damit durch Aufzeichnungspunkte, die durch die aufgetroffenen Tintentröpfchen (130) auf dem Aufzeichnungsmedium (P) gebildet werden, ein Druckbild erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucker ein bedarfsgesteuerter Tintenstrahldrucker ist, in welchem der Druckkopf (200) so gesteuert ist, dass Tintentröpfchen (130) aus den Düsenöffnungen (231) ausgespritzt und nicht ausgespritzt werden, indem in den Tintenkammern (232) entsprechend einem Aufzeichnungssignal ein Druck in der Tinte erzeugt wird, wobei der Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung aufweist: eine Ablenkeinrichtung (310, 320, 311, 321) zum Ablenken von Tintentröpfchen (130), die aus den Düsenöffnungen (231) ausgespritzt werden, in einer Richtung, die senkrecht zu der Hauptabtastlinie (310) verläuft; und eine Überlappungsaufzeichnung-Steuereinrichtung zum Steuern der Ablenkeinrichtung und der Ausspritzzeit der Tintentröpfchen (130), so dass eine Mehrzahl von Tintentröpfchen (130), die aus einer Mehrzahl von Düsenöffnungen (231) ausgespritzt werden, so auftreffen, dass ein einzelner Pixel gebildet wird.
Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung nach Anspruch 1, in welchem die zweite Richtung (B) in einem vorbestimmten Winkel in Bezug zu der ersten Richtung (211) schräg gestellt ist.
Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung nach Anspruch 1 oder 2, in welchem die Überlappungsaufzeichnung-Steuereinrichtung das Volumen jedes der Mehrzahl von Tintentröpfchen (130) steuert, das aus der Mehrzahl von Düsenöffnungen (231) ausgespritzt wird.
Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welchem die Überlappungsaufzeichnung-Steuereinrichtung die Tintentröpfchen-Ladungseinrichtung und die Ausspritzzeit der Mehrzahl von Tintentröpfchen (130) so steuert, dass die Auftreffposition der Mehrzahl von Tintentröpfchen (130), die aus der Mehrzahl von Düsenöffnungen (231) ausgespritzt werden, zueinander verschoben ist und fortlaufende und teilweise überlappende Aufzeichnungspunkte auf dem Aufzeichnungsmedium (P) gebildet werden, um den einzelnen Pixel zu bilden.
Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welchem die Ausspritzzeit der Mehrzahl von Tintentröpfchen (130), die durch die Überlappungsaufzeichnung-Steuereinrichtung gesteuert wird, eine festgelegte Zeitspanne ist.
Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welchem die Anzahl der Mehrzahl von Tintentröpfchen (130), welche die Überlappungsaufzeichnung-Steuereinrichtung steuert, eingestellt werden kann.
Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welchem die Überlappungsaufzeichnung-Steuereinrichtung die Tintentröpfchen-Ladungseinrichtung und die Ausspritzzeit der Mehrzahl von Tintentröpfchen so steuert, dass ein Düsenintervall (Pn) in einer Richtung senkrecht zur zweiten Richtung (B) und eine Intervall der gedruckten Pixel in der Richtung, die senkrecht zu der zweiten Richtung (B) verläuft, unterschiedlich ist.
Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit: einer Tintentröpfchen-Ladungseinrichtung (310) zum Laden von Tintentröpfchen (130), die aus den Düsenöffnungen (231) ausgespritzt werden, auf einen Ladungsbetrag, der mit dem Ablenkungsbetrag der Tintentröpfchen (231) korrespondiert, wobei die Tintentröpfchen-Ladungseinrichtung (310) das gleiche Bauteil ist, wie eine Ablenkeinrichtung zum Ablenken der geladenen Tintentröpfchen (130) in einer Richtung, die senkrecht zu der Hauptabtastlinie (110) verläuft, wobei die Tintentröpfchen-Ladungseinrichtung (310) eine auf beiden Seiten vorgesehene Ladungs- Ablenkelektrode aufweist, welche die Reihe von Düsenöffnungen (231) als eine gemeinsame Elektrode von Düsenöffnungen (231) eines einzelnen Zeilenwertes sandwichartig einschließt.
Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung nach Anspruch 8, in welchem ein Ladungsvorgang und ein Ablenkvorgang auf die Tintentröpfchen gleichzeitig durchgeführt wird, indem eine Ladespannung und eine Ablenkspannung in einem übereinander lagernden Zustand an der Ladungs- Ablenkelektrode angelegt wird.
Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung nach Anspruch 8 oder 9, in welchem die Ladungs- Ablenkelektrode zwischen dem Aufzeichnungsmedium und den Düsen vorgesehen ist.
Tintenstrahldrucker mit Zeilenabtastung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, in welchem die Ladungs- Ablenkelektrode an der rückseitigen Oberfläche des Aufzeichnungsmediums vorgesehen ist.