DE60036763T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Maskierung von Ausfällen von elektrischen Leitern, die Adresssignale angeben - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Maskierung von Ausfällen von elektrischen Leitern, die Adresssignale angeben Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Tintenstrahldrucker und dergleichen und insbesondere auf ein Tintenstrahldrucksystem, das ein Mehrfachdurchlaufdrucken verwendet, um Bilder und Text auf Druckmedien zu erzeugen.
  • Tintenstrahldrucksysteme verwenden häufig einen Tintenstrahldruckkopf, der an einem Wagen angebracht ist, der über Druckmedien wie z.B. Papier hin- und herbewegt wird. Während der Druckkopf über die Druckmedien hin- und herbewegt wird, aktiviert eine Steuervorrichtung selektiv eine Mehrzahl von Tropfenerzeugungsvorrichtungen in dem Druckkopf, um Tintentröpfchen auf die Druckmedien auszustoßen oder auf dieselben aufzubringen, um Bilder und Textschriftzeichen zu erzeugen. Ein Tintenvorrat, der entweder an dem Druckkopf mitgeführt wird oder sich von dem Druckkopf entfernt befindet, liefert Tinte zum Wiederauffüllen der Mehrzahl von Tropfenerzeugungsvorrichtungen.
  • Einzelne Tropfenerzeugungsvorrichtungen werden selektiv durch die Verwendung eines Auswähl- oder eines Freigabesignals aktiviert, das durch das Drucksystem an den Druckkopf geliefert wird. Im Fall von Thermotintenstrahldrucken wird jede Tropfenerzeugungsvorrichtung dadurch aktiviert, dass ein elektrischer Strom durch ein widerstandsbehaftetes Element wie z.B. einen Widerstand geleitet wird. Ansprechend auf den elektrischen Strom erzeugt der Widerstand Hitze, die wiederum Tinte in einer Verdampfungskammer neben dem Widerstand erhitzt. Nachdem die Tinte Verdampfung erreicht, drückt eine sich rasch ausbreitende Dampffront in der Ver dampfungskammer befindliche Tinte durch eine benachbarte Öffnung oder Düse. Aus den Düsen ausgestoßene Tintentröpfchen werden auf Druckmedien aufgebracht, um ein Drucken zu bewerkstelligen.
  • Der elektrische Strom wird häufig durch eine Schaltvorrichtung wie z.B. einen Feldeffekttransistor (FET – field effect transistor) an einzelne Widerstände oder Tropfenerzeugungsvorrichtungen geliefert. Die Schaltvorrichtung wird durch ein Steuersignal aktiviert, das an die Steuerendeinrichtung der Schaltvorrichtung geliefert wird. Nach der Aktivierung gibt die Schaltvorrichtung den elektrischen Strom dahin gehend frei, dass er zu der ausgewählten Tropfenerzeugungsvorrichtung oder dem ausgewählten Widerstand gelangt. Der elektrische Strom oder Treiberstrom, der an jeden Widerstand geliefert wird, wird manchmal als Grundelementsignal bezeichnet, und ein Steuersignal zum selektiven Aktivieren der jedem Widerstand zugeordneten Schaltvorrichtung wird manchmal als Adresssignal bezeichnet.
  • Bei einer bisher verwendeten Anordnung wird eine Mehrzahl von Grundelementsignalen geliefert, wobei jedes der Mehrzahl von Grundelementsignalen mit einer anderen Gruppe von Tropfenerzeugungsvorrichtungen in dem Tintenstrahldruckkopf verbunden ist. Jedes einer Mehrzahl von Adresssignalen wird jeder Schaltvorrichtung, die jeder Tropfenerzeugungsvorrichtung zugeordnet ist, bereitgestellt. Unter Verwendung dieser Technik wird jedem Grundelement, das eine Tropfenerzeugungsvorrichtung enthält und das aktiviert werden soll, ein Treibersignal bereitgestellt. Das Adresssignal wird jedem Grundelement bereitgestellt, um die jeweilige Tropfenerzeugungsvorrichtung zur Aktivierung innerhalb des Grundelements oder der Gruppierung von Tropfenerzeugungsvorrichtungen auszuwählen. Die Verwendung dieser Technik verringert die Anzahl von Signalen, die erforderlich sind, um einzelne Tropfenerzeugungsvorrichtungen eindeutig auszuwählen und zu aktivieren.
  • Das oben beschriebene Schema zum Aktivieren ausgewählter Tropfenerzeugungsvorrichtungen in dem Tintenstrahldruckkopf ist anfällig für bestimmte Ausfallmodi, die zu nachteiligen Auswirkungen auf die Druckqualität führen können. Beispielsweise führt ein Fehlschlagen einer der Adressleitungen bezüglich eines Lieferns eines Adresssignals an jede/jedes der Grundelemente oder Gruppierungen von Tropfenerzeugungsvorrichtungen zu einem Fehlschlagen jeder Tropfenerzeugungsvorrichtung, die dieser bestimmten Adressleitung in jedem Grundelement zugeordnet ist. Das Problem wird bei Druckköpfen, die eine größere Anzahl von Tropfenerzeugungsvorrichtungen aufweisen, tendenziell noch verstärkt. Diese Druckköpfe weisen tendenziell eine größere Anzahl von Grundelementen auf, die eine größere Anzahl von Ausfällen bei Tropfenerzeugungsvorrichtungen erzeugen, da jede Adressleitung mit einer Tropfenerzeugungsvorrichtung in jedem Grundelement verbunden ist.
  • Eine Adressleitung kann auf mehrere Weisen darin fehlschlagen, ein ordnungsgemäßes Adress- oder Freigabesignal an Tropfenerzeugungsvorrichtungen in jedem der Grundelemente zu liefern. Da jedes Adresssignal von dem Tintenstrahldrucksystem empfangen wird, kann ein Fehlschlagen der elektrischen Verbindung zwischen dem Druckerabschnitt und dem Druckkopf einen Ausfall einer oder mehrerer Adressleitungen bewirken. Die elektrische Verbindung zwischen dem Druckkopf und dem Drucksystem kann infolge eines nicht ordnungsgemäßen Sitzes während der Installation der Druckkassette oder infolge von Korrosion oder Verunreinigung an einem oder mehreren elektrischen Kontakten, die entweder dem Drucksystem oder der Druckkassette zugeordnet sind, funktionsuntüchtig sein. Ein nicht ordnungsgemäßer Sitz oder Korrosion kann entweder zu einer fehlenden elektrischen Verbindung oder einer einen hohen Widerstandswert aufweisenden elektrischen Verbindung zwischen dem Drucksystem und der Tintenkassette führen. Falls dieser elektrische Kontakt zwischen dem Drucksystem und der Tintenkassette einen ausreichend hohen Widerstandswert aufweist, so wird das Ad resssignal ausreichend gedämpft, um eine ordnungsgemäße Aktivierung der dieser Adressleitung zugeordneten Tropfenerzeugungsvorrichtungen zu verhindern.
  • Eine weitere Ursache einer Störung einer Adressleitung ist eine Störung der elektrischen Verbindung zwischen der flexiblen Schaltung und den Kontaktanschlussflächen an dem Druckkopf. Häufig wird eine elektrische Verbindung wie z.B. eine flexible Schaltung dazu verwendet, Signale von den Kontaktanschlussflächen, die für eine Verbindung mit dem Drucksystem und einem Siliziumsubstrat, auf dem die Tropfenerzeugungsvorrichtungen definiert sind, weiterzuleiten. Automatische Folienbondtechnologie (TAB – tape automated bonding) wird häufig dazu verwendet, die elektrische Verbindung zwischen der flexiblen Schaltung und Kontaktanschlussflächen auf dem Siliziumsubstrat zu bilden. Ein Fehlschlagen dieses TAB-Bondens darin, eine gute elektrische Verbindung zwischen der flexiblen Schaltung und dem Siliziumsubstrat zu bilden, kann einen Adressleitungsdefekt hervorrufen.
  • Schließlich können verschiedene Defekte an dem Druckkopf selbst ebenfalls zum Fehlschlagen von Adresssignalen bezüglich eines Erreichens der entsprechenden Tropfenerzeugungsvorrichtungen führen. Ein Beispiel eines Chipdefekts ist ein Fehlschlagen einer oder mehrerer Schichten des Druckkopfes darin, ordnungsgemäß Tinte an gewünschte Positionen auf dem Chip zu leiten, was zu Tintenkurzschlüssen oder einen geringen Widerstandswert aufweisenden elektrischen Pfaden führen kann. Diese elektrischen Pfade oder Tintenkurzschlüsse können ein Adresssignal ausreichend dämpfen, um eine ordnungsgemäße Aktivierung der entsprechenden Tropfenerzeugungsvorrichtungen zu verhindern.
  • Es besteht ein ständig vorhandenes Erfordernis von Tintenstrahldrucksystemen, die eine hohe Druckqualität erzeugen und die äußerst zuverlässig sind. Diese Tintenstrahldrucksysteme sollten für eine Serienproduktion hinreichend ge eignet sein, um relativ niedrige Druckkosten pro Seite zu liefern.
  • Die EP0913257 A2 offenbart eine Vorrichtung zum Erzeugen von Hochfrequenz-Tintenausstoßvorrichtungen und einer Tintenkammerwiederauffüllung, einschließlich einer Tintenstrahldruckkassette, die eine Mehrzahl einzelner Tintenausstoßkammern umfasst, die ein Tintenausstoßelement zum Ausstoßen von Tintentropfen aufweisen. Eine Gruppe der Tintenausstoßkammern, die sich in einer benachbarten Beziehung befinden, bilden ein Grundelement, bei dem zu einem Zeitpunkt maximal lediglich immer nur eine Ausstoßkammer in dem Grundelement mit Energie versorgt wird. Eine erste Schaltungseinrichtung ist mit den Ausstoßelementen verbunden, und eine zweite Schaltungseinrichtung an der Kassette ist zum Senden von Ausstoßsignalen an die Tintenausstoßelemente mit hoher Frequenz mit der ersten Schaltungseinrichtung verbunden. Die erste Schaltungseinrichtung legt Grundelementauswahlsignale an, um eines oder mehrere der Grundelemente auszuwählen, und legt Adressleitungsauswahlsignale an Freigabevorrichtungen an, die Ausstoßelementen in einem oder mehreren ausgewählten Grundelementen zugeordnet sind, so dass zu einem Zeitpunkt maximal lediglich eine Ausstoßkammer in jeglichem ausgewählten Grundelement aktiviert wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist ein Tintenstrahldrucksystem, wie es nachstehend beansprucht wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt ein Drucksystem der vorliegenden Erfindung, das eine Tintenstrahldruckkassette der vorliegenden Erfindung zum Bewerkstelligen eines Bedru ckens von Druckmedien beinhaltet, in einer perspektivischen Draufsicht gezeigt.
  • 2 zeigt die in 1 gezeigte Tintenstrahldruckkassette isoliert und aus einer perspektivischen Unteransicht betrachtet.
  • 3 zeigt ein vereinfachtes Blockdiagramm des in 1 gezeigten Drucksystems.
  • 4 zeigt ein vereinfachtes Blockdiagramm des in 1 gezeigten Drucksystems, wobei ein Druckkopf veranschaulicht ist, der 9 Tropfenerzeugungsvorrichtungen aufweist.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung eines 3-Farben-Druckkopfes, der in 2 gezeigt ist, wobei Tropfenerzeugungsvorrichtungen zu 8 Grundelementen gruppiert sind.
  • 6 zeigt eine Anordnung von Tropfenerzeugungsvorrichtungen zu den 8 Grundelementgruppierungen für eine einzelne Farbe des in 5 gezeigten 3-Farben-Druckkopfes.
  • 7 zeigt ein vereinfachtes Zeitgebungsdiagramm, das einen einzelnen Aktivierungszyklus für den in 5 gezeigten Druckkopf zeigt, der 18 Adressleitungen aufweist.
  • 8 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung, die eine Orientierung einer Bewegungsachse, einer Medienvorschubachse und einer Tropfenachse für das in 1 gezeigte Drucksystem zeigt.
  • 9 zeigt Gruppierungen von Widerständen zum Aktivieren entsprechender Gruppen von Tropfenerzeugungsvorrichtungen, wobei die Widerstandsgruppierungen jedem Durchlauf des Druckkopfes in einem Sechsfachdurchlaufdruckmodus entsprechen.
  • 10a mit 10g zeigen das sequentielle schrittweise Vorbewegen des Tintenstrahldruckkopfes an einem Druckband vorbei, in dem Sechsfachdurchlaufdruckmodus.
  • 11 zeigt eine schematische Darstellung einzelner Punktreihen und Punktspalten, die das Druckband bilden, wobei defekte Punktreihen veranschaulicht sind, die aus einem einzelnen Adressfehlschlagen resultieren.
  • 12 zeigt ein Diagramm, das für jede entsprechende Adresse die entsprechende Druckzeile und das entsprechende Grundelement zeigt, das aktiviert wird, um diese Zeile in dem Sechsfachdurchlaufdruckmodus zu drucken.
  • 13 zeigt ein Diagramm, das für jede entsprechende Adresse die entsprechende Druckzeile und das entsprechende Grundelement zeigt, das aktiviert wird, um diese Zeile in einem Zweifachdurchlaufdruckmodus zu drucken.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Ausführungsbeispiels eines Tintenstrahldrucksystems 10 der vorliegenden Erfindung, das mit offener Abdeckung gezeigt ist. Das Tintenstrahldrucksystem 10 umfasst einen Druckerabschnitt 12, der zumindest eine Druckkassette 14 und 16 aufweist, die in einem Bewegungswagen 18 installiert ist bzw. sind. Der Druckabschnitt 12 umfasst ein Medienfach 20 zum Aufnehmen von Medien 22. Wenn das Druckmedium 22 schrittweise durch eine Druckzone bewegt wird, bewegt der Bewegungswagen 18 die Druckkassetten 14 und 16 über das Druckmedium. Der Druckerabschnitt 12 aktiviert selektiv Tropfenerzeugungsvorrichtungen in einem (nicht gezeigten) Druckkopfabschnitt, der jeder der Druckkassetten 14 und 16 zugeordnet ist, um Tinte auf das Druckmedium aufzubringen, um dadurch ein Drucken zu bewerkstelligen.
  • Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung, bei dem bzw. bei der der Druckerabschnitt 12 die Druckkassetten 14 und 16 relativ zu dem Druckmedium 22 bewegt, sowie die Auswahl von Tropfenerzeugungsvorrichtungen, die den Druckkassetten 14 und 16 zugeordnet sind. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Gruppierung der Tropfenerzeugungsvorrichtungen und die jeweilige Reihenfolge, in der die Tropfenerzeugungsvorrichtungen ansprechend auf die Aktivierungssignale von dem Druckerabschnitt 12 aktiviert werden. Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung liefern qualitativ hochwertige gedruckte Bilder bei dem Mehrfachdurchlaufdruckmodus auch dann, wenn ein Fehlschlagen vorliegt, das verhindert, dass manche dieser Aktivierungssignale entsprechende Tropfenerzeugungsvorrichtungen erreichen.
  • Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung lösen dieses Fehlschlagen eines Freigabesignalproblems, indem sie die Freigabesignal-Weiterleitung ordnungsgemäß anordnen, um zu gewährleisten, dass Druckreihen, die auf Grund eines Freigabesignal-Aus-Zustands unter Verwendung von defekten Tropfenerzeugungsvorrichtungen gedruckt werden, nicht nebeneinander liegen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gewährleistet das Freigabeschema für jede der Tropfenerzeugungsvorrichtungen, dass Druckreihen, die mit defekten Tropfenerzeugungsvorrichtungen gedruckt werden, gleichmäßig beabstandet sind, wodurch ein Fehler, der auf das Freigabe-Aus-Signal zurückzuführen ist, in dem Druckband gleichmäßig verteilt wird. Auf diese Weise werden mit dem Drucksystem 10 der vorliegenden Erfindung eine höhere Zuverlässigkeit und eine höhere Fehlertoleranz erreicht. Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung werden mit Bezugnahme auf 2 bis 13 ausführlicher beschrieben.
  • 2 zeigt eine perspektivische Unteransicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der in 1 gezeigten Druckkassette 14. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Kassette 14 eine 3-Farben-Kassette, die cyanfarbene, magentafarbene und gelbe Tinte enthält. Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine getrennte Druckkassette 16 für schwarze Tinte vorgesehen. Die vorliegende Erfindung wird hierin unter Bezugnahme auf dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel lediglich beispielhaft beschrieben. Es gibt zahlreiche andere Konfigurationen, bei denen das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ebenfalls geeignet sind. Beispielsweise ist die vorliegende Erfindung auch für Konfigurationen geeignet, bei denen das Drucksystem für jede beim Drucken verwendete Tintenfarbe separate Druckkassetten enthält. Alternativ dazu ist die vorliegende Erfindung auf Drucksysteme anwendbar, bei denen mehr als 4 Tintenfarben verwendet werden, beispielsweise beim Drucken mit hoher Wiedergabegüte, bei dem 6 oder mehr Tintenfarben verwendet werden. Schließlich ist die vorliegende Erfindung auf verschiedene Arten von Druckkassetten anwendbar, beispielsweise Druckkassetten, die ein Tintenreservoir umfassen, wie in 2 gezeigt ist, oder für Druckkassetten, die mit Tinte aus einer fernen Tintenquelle entweder kontinuierlich oder intermittierend wiederaufgefüllt werden.
  • Die in 2 gezeigte Tintenkassette 14 umfasst einen Druckkopfabschnitt 24, der auf Aktivierungssignale von dem Drucksystem 12 bezüglich eines selektiven Aufbringens von Tinte auf ein Medium 22 anspricht. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Druckkopf 24 auf einem Substrat wie z.B. Silizium definiert. Die Druckkassette 14 umfasst eine Mehrzahl elektrischer Kontakte 26, die so an der Druckkassette 14 angeordnet und vorgesehen sind, dass, wenn dieselbe ordnungsgemäß in den Bewegungswagen eingeführt wird, ein elektrischer Kontakt zwischen entsprechenden (nicht gezeigten) elektrischen Kontakten, die dem Druckerabschnitt 12 zugeordnet sind, hergestellt wird. Jeder der elektrischen Kontakte 26 ist durch jeden einer Mehrzahl von elektrischen Leitern (nicht gezeigt) elektrisch mit dem Druckkopf 24 verbunden. Auf diese Weise werden Aktivierungssignale von dem Druckerabschnitt 12 an den Tintenstrahldruckkopf 24 geliefert.
  • Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die elektrischen Kontakte 26 in einer flexiblen Schaltung 28 definiert. Die flexible Schaltung 28 umfasst ein isolierendes Material wie z.B. Polyimid und ein leitfähiges Material wie z.B. Kupfer. Leiter sind in der flexiblen Schaltung definiert, um jeden der elektrischen Kontakte 26 mit an dem Druckkopf 24 definierten elektrischen Kontakten elektrisch zu verbinden. Der Druckkopf 24 ist unter Verwendung einer geeigneten Technik wie z.B. automatische Folienbondtechnologie (TAB – tape automated bonding) an der flexiblen Schaltung 28 angebracht und elektrisch mit derselben verbunden.
  • Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Druckkassette eine 3-Farben-Kassette, die gelbe, magentafarbene und cyanfarbene Tinte in einem entsprechenden Reservoirabschnitt enthält. Der Druckkopf 24 umfasst Tropfenausstoß- oder Tropfenerzeugungsabschnitte 30, 32 und 34 zum Ausstoßen von Tinte, die gelber, magentafarbener bzw. cyanfarbener Tinte entspricht. Die elektrischen Kontakte 26 umfassen elektrische Kontakte, die Aktivierungssignalen für jede der Gelb-, Magenta- bzw. Cyan-Tropfenerzeugungsvorrichtungen 30, 32, 34 zugeordnet sind.
  • 3 zeigt ein vereinfachtes elektrisches Blockdiagramm des Druckerabschnitts 12 und einer der Druckkassetten 14. Der Druckerabschnitt 12 umfasst eine Drucksteuerungsvorrichtung 36, eine Medientransportvorrichtung 38 und eine Wagentransportvorrichtung 40. Die Drucksteuerungsvorrichtung 36 liefert Steuersignale an die Medientransportvorrichtung 38, das Medium 22 durch eine Druckzone zu führen, woraufhin Tinte auf das Druckmedium 22 aufgebracht wird. Außerdem liefert die Drucksteuervorrichtung 36 Steuersignale zum selektiven Bewegen des Bewegungswagens 18 über das Medium 22, wodurch eine Druckzone definiert wird. Während das Medium 22 schrittweise an dem Druckkopf 24 vorbei oder durch die Druckzone hindurch bewegt wird, wird der Bewegungswagen 18 über das Druckmedium 22 hinweg bewegt. Während der Druckkopf 24 bewegt wird, liefert die Drucksteuervorrichtung 36 Aktivierungssignale an den Druckkopf 24, um selektiv Tinte auf das Druckmedium aufzubringen, um ein Drucken zu bewerkstelligen.
  • 3 ist vereinfacht, um lediglich eine einzige Druckkassette 14 zu zeigen. Allgemein ist die Drucksteuervorrichtung 36 mit jeder der Druckkassetten 14 und 16 elektrisch verbunden. Die Drucksteuervorrichtung 36 liefert Aktivierungssignale, um entsprechend jeder der zu druckenden Tintenfarben selektiv Tinte aufzubringen.
  • 4 zeigt ein vereinfachtes elektrisches Blockdiagramm, das die Drucksteuervorrichtung 36 in dem Druckerabschnitt 12 und den Druckkopf 24 in der Druckkassette 14 detaillierter zeigt. Die Drucksteuervorrichtung 36 umfasst eine Steuerung 42, eine Adresserzeugungsvorrichtung 44 und eine Grundelementerzeugungsvorrichtung 46. Die Adresserzeugungsvorrichtung 44 und die Grundelementerzeugungsvorrichtung 46 liefern Adress- und Grundelementsignale unter der Kontrolle der Steuerung 42 an den Druckkopf 24 zum selektiven Aktivieren jeder einer Mehrzahl von Tropfenerzeugungsvorrichtungen, die demselben zugeordnet sind.
  • Der Druckkopf 24 ist stark vereinfacht gezeigt, indem 12 Tropfenerzeugungsvorrichtungen zusammen mit einer entsprechenden Schaltschaltungsanordnung gezeigt sind. Allgemein weist der Druckkopf 24 eine viel größere Zahl von Tropfen erzeugungsvorrichtungen auf, wie mit Bezug auf 6 und Tabelle 1 hierin erörtert wird.
  • Der hierin gezeigte vereinfachte Druckkopfabschnitt 24 umfasst 12 Tropfenerzeugungsvorrichtungen, die einen entsprechenden Widerstand aufweisen, der durch R11, R12, R13, R14, R21, R22, R23, R24, R31, R32, R33 und R34 dargestellt wird. Widerstände werden dazu verwendet, die einzelnen Tropfenerzeugungsvorrichtungen darzustellen, da im Fall von Thermotintenstrahldrucken jede Tropfenerzeugungsvorrichtung eine Tintenkammer, ein in der Nähe der Tintenkammer angeordnetes widerstandsbehaftetes Element und eine zu der Tintenkammer benachbarte Öffnung oder Düse umfasst. Die Tropfenerzeugungsvorrichtung wird dadurch aktiviert, dass ein elektrischer Strom durch einen Widerstand geleitet wird, wodurch Hitze erzeugt wird, die ausreichend ist, um einen Teil des Fluids in der Kammer zum Verdampfen zu bringen. Während sich diese Dampffront ausbreitet, wird in der Kammer befindliche Tinte aus einer benachbarten Öffnung oder Düse zwangsweise auf das Druckmedium 22 befördert. Die vorliegende Erfindung eignet sich für andere Technologien wie z.B. Technologien, bei denen einzelne Tropfenerzeugungsvorrichtungen durch ein elektrisches Signal aktiviert werden, beispielsweise Piezotechnologie zum Ausstoßen von Tintentröpfchen.
  • Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Druckkopf 24 ein Thermotintenstrahldruckkopf. Jeder der einzelnen Tropfenerzeugungsvorrichtungen zugeordneten Widerstände wird durch die Drucksteuervorrichtung 36 aktiviert. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist dieses Aktivierungssignal ein Hochstromtreibersignal, das durch die Grundelementerzeugungsvorrichtung geliefert wird, und ein einen relativ niedrigen Strom aufweisendes Steuersignal, das durch die Adresserzeugungsvorrichtung 44 geliefert wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jeder Widerstand oder jede Tropfenerzeugungsvorrichtung in Gruppen zusammengefasst, die als Grundelemente bezeichnet werden. Jedes Grundelement oder jede Gruppe von Tropfenerzeugungsvorrichtungen ist mit einem getrennten Leiter oder Antriebsleiter zum Liefern des Aktivierungssignals an jedes der Grundelemente verbunden.
  • Bei dem in 4 gezeigten Beispiel umfasst der Druckkopf 24 ein erstes Grundelement, das Widerstände R11, R21 und R31 umfasst, die jeweils mit dem Grundelement-Treiberleiter Pi von der Grundelementerzeugungsvorrichtung 46 verbunden sind. Die Grundelementerzeugungsvorrichtung 46 liefert drei zusätzliche Grundelement-Treiberleiter P2, P3 und P4. Der Grundelement-Treiberleiter P2 ist mit den Widerständen R12, R22 und R32 elektrisch verbunden. Der Grundelement-Treiberleiter P3 ist mit den Widerständen R13, R23 und R33 verbunden. Schließlich ist der Grundelementleiter P4 mit den Widerständen R14, R24 und R34 verbunden.
  • Zwischen jeden der Widerstände und eine Schaltungsmasse ist eine Schaltvorrichtung wie z.B. ein Feldeffekttransistor (FET – field effect transistor) geschaltet. Die Steuerendeinrichtung jeder der Schaltvorrichtungen empfängt ein Aktivierungssignal von der Adresserzeugungsvorrichtung 44. Nachdem sie aktiviert wurde, leitet die Schaltvorrichtung Strom, um zu ermöglichen, dass Strom von der Grundelementerzeugungsvorrichtungstreiberschaltung 46 zu der Schaltungsmasse fließt. Somit erfordert jede Tropfenerzeugungsvorrichtung bei dieser bestimmten Implementierung sowohl einen durch die Grundelementerzeugungsvorrichtung 46 gelieferten Treiberstrom als auch ein durch die Adresserzeugungsvorrichtung 44 geliefertes Adressaktivsignal, um die jeweilige Tropfenerzeugungsvorrichtung dahin gehend zu aktivieren, Tinte auf ein Medium aufzubringen.
  • Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird jede mit A1, A2 und A3 bezeichnete Adressleitung, die durch die Adresserzeugungsvorrichtung 44 geliefert wird, mit lediglich einer Schaltvorrichtung innerhalb jeder Grundelementgruppe verbunden. Deshalb ist die Adresse 1, mit A1 bezeichnet, mit den Steuerendeinrichtungen von Schaltvorrichtungen, die den Widerständen R11, R12, R13 und R14 zugeordnet sind, verbunden. Desgleichen ist die Adresse 2, mit A2 bezeichnet, mit den Steuerendeinrichtungen von Schaltvorrichtungen, die den Widerständen R21, R22, R23 und R24 zugeordnet sind, verbunden. Schließlich ist die Adresse 3, mit A3 bezeichnet, mit den Steuerendeinrichtungen von Schaltvorrichtungen, die den Widerständen R31, R32, R33 und R34 zugeordnet sind, elektrisch verbunden.
  • Bei dem vereinfachten Beispiel des in 4 gezeigten Druckkopfs 24 sind 7 Eingaben erforderlich, um eine von 12 Tropfenerzeugungsvorrichtungen eindeutig auszuwählen und zu aktivieren. Unter Verwendung dieses Schemas ist die Anzahl von Eingaben, die erforderlich sind, um N Tropfenerzeugungsvorrichtungen eindeutig auszuwählen, gleich 2√N. Jede einzelne Tropfenerzeugungsvorrichtung in jedem Grundelement weist eine eindeutige Adresse auf, und jede Adresse ist mit jedem Grundelement verbunden. Falls nicht mehr als eine Adresse gleichzeitig aktiv ist, dann ist gleichzeitig nicht mehr als eine Tropfenerzeugungsvorrichtung in demselben Grundelement aktiv.
  • 5 ist eine Unteransicht des Tintenstrahldruckkopfes 24, wie er in 2 gezeigt ist. Der Tintenstrahldruckkopf 24 umfasst Tropfenerzeugungsvorrichtungen 30, 32 und 34 zum Aufbringen von gelber, magentafarbener bzw. cyanfarbener Tinte auf Druckmedien. Die Tropfenerzeugungsvorrichtungen, die jeder bestimmten Tinte, gelb, magenta und cyan, zugeordnet sind, sind in Gruppierungen unterteilt, die als Grundelemente bezeichnet werden. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind jeder Tintenfarbe 8 Grundelemente zugeordnet. Grundelemente eins bis 8 sind gelber Tinte zugeordnet; Grundelemente 9 bis 16 sind magentafarbener Tinte zugeordnet; und Grundelemente 17 bis 24 sind cyanfarbener Tinte zugeordnet.
  • 6 zeigt die Mehrzahl von Tropfenerzeugungsvorrichtungen 30, die gelber Tinte zugeordnet sind, auf dem Druckkopf 24. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind 144 Tropfenerzeugungsvorrichtungen der gelben Tinte zugeordnet. Jede dieser Tropfenerzeugungsvorrichtungen ist an dem Druckkopf 24 definiert. Ein in Strichlinien gezeigter Tintenzufuhrschlitz 48 ermöglicht, dass Tinte von einer Tintenkammer in der Druckkassette 14, die in 2 gezeigt ist, zu einer (nicht gezeigten) Tintenkammer strömt, die in dem Druckkopf 24 definiert ist. Auf eine Aktivierung des zu der Tintenkammer benachbarten Widerstands durch entsprechende Signale von der Grundelementerzeugungsvorrichtung 46 und der Adresserzeugungsvorrichtung 44, die in 4 gezeigt sind, wird Tinte aus den Düsen oder Öffnungen ausgestoßen, die mit 1 bis 144 benannt sind, in 6 gezeigt. Jede der Mehrzahl von Tropfenerzeugungsvorrichtungen 30 ist in unmittelbarer Nähe zu dem Tintenzufuhrschlitz 48 angeordnet, so dass die jeder der Tropfenerzeugungsvorrichtungen zugeordneten Tintenkammern rasch mit Tinte wiederaufgefüllt werden können, nachdem Tinte aus der Tropfenerzeugungsvorrichtung ausgeworfen wird. Im Fall von Thermotintenstrahldrucken müssen sich alle Komponenten der Tropfenerzeugungsvorrichtung, nämlich die Tintenkammer, der Widerstand und die Öffnung oder Düse, in unmittelbarer Nähe zueinander befinden. Bezugnahmen auf die Position der Düse, des Widerstands und die Position der Tropfenerzeugungsvorrichtung werden austauschbar verwendet.
  • Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Tropfenerzeugungsvorrichtungen in parallelen Reihen neben dem Tintenzufuhrschlitz 48 angeordnet. Die 144 Düsen, die Gelbe-Tinte-Tropfenerzeugungsvorrichtungen zugeordnet sind, sind jeweils entlang einer Längsachse des Tintenzufuhrschlitzes 48 zueinander versetzt. Jede Düse weist auf der Basis einer Position entlang der Längsachse des Tintenzufuhrschlitzes 48 eine Zahl von 1 bis 144 auf, wobei sich ungeradzahlige Düsen auf einer Seite des Tintenzufuhrschlitzes 48 befinden, und sich geradzahlige Düsen auf der anderen Seite des Tintenzufuhrschlitzes 48 befinden. Benachbarte Tropfenerzeugungsvorrichtungen sind in 18 Gruppierungen oder Grund elemente gruppiert, wobei ungeradzahlige Düsen, die mit den Zahlen 1 bis 35 versehen sind, zu dem Grundelement 1 gruppiert sind, geradzahlige Düsen, die mit den Zahlen 2 bis 36 versehen sind, zu dem Grundelement 2 gruppiert sind, und so weiter. Der Tintenstrahldruckkopf 24 empfängt Grundelementtreibersignale von der Grundelementerzeugungsvorrichtung 46, um Treiberstrom an Widerstände zu liefern, die dem entsprechenden Grundelement zugeordnet sind. Außerdem liefert die dem Druckerabschnitt 12 zugeordnete Adresserzeugungsvorrichtung 44 18 Adresssignale zum Aktivieren der jeder Tropfenerzeugungsvorrichtung zugeordneten Schaltvorrichtung.
  • Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel liefert die Grundelementerzeugungsvorrichtung 46 24 Grundelementsignale, wobei 8 Grundelementsignale jeder Tintenfarbe zugeordnet sind, bei diesem Ausführungsbeispiel umfassen diese Tintenfarben gelb, magenta und cyan. Außerdem liefert die dem Druckerabschnitt 12 zugeordnete Adresserzeugungsvorrichtung 44 18 Adresssignale zum eindeutigen Auswählen dessen, welche Tropfenerzeugungsvorrichtung in einem Grundelement aktiviert werden soll. Wie zuvor erörtert wurde, erfordert ein Aktivieren einer Tropfenerzeugungsvorrichtung, dass sowohl das Grundelementtreibersignal vorhanden ist, als auch, dass die richtige Adresse für diese Tropfenerzeugungsvorrichtung aktiv ist. Die Tabelle 1 ist ein Diagramm, das Adress- und Grundelementverbindungen für jede dem Druckkopf 24 zugeordnete Tropfenerzeugungsvorrichtung veranschaulicht. Die Nummer der Tropfenerzeugungsvorrichtung bezieht sich auf die Lage der Tropfenerzeugungsvorrichtung entlang jedes der Tintenzufuhrschlitze 30, 32 und 34 für die gelbe, magentafarbene bzw. cyanfarbene Tinte. Der Aufbau der Tropfenerzeugungsvorrichtung für den Magenta-Tintenzufuhrschlitz 32 ist ähnlich dem Düsenaufbau für den Gelb-Tintenzufuhrschlitz 30, mit der Ausnahme, dass die Düsen Nummern von 145 bis 288 aufweisen. Desgleichen ist der Aufbau der Tropfenerzeugungsvorrichtung für den Cyan-Tintenzufuhrschlitz 34 ähnlich dem Aufbau der Tropfenerzeu gungsvorrichtung für den Gelb-Tintenzufuhrschlitz 30, mit der Ausnahme, dass die Nummern der Tropfenerzeugungsvorrichtungen zwischen 289 und 432 liegen.
  • 7 zeigt ein Zeitgebungsdiagramm, das die Funktionsweise der Adresserzeugungsvorrichtung 44 bezüglich eines Freigebens von Adressen 1 bis 18 für ein Drucksystem 10, das bei einer Frequenz f arbeitet, ausführlicher veranschaulicht. Das Adressfreigabesignal ermöglicht, dass jede Adresse in einem anderen Zeitintervall aktiv ist, wodurch verhindert wird, dass gleichzeitig nicht mehr als eine Düsenerzeugungsvorrichtung in einem Grundelement aktiv ist. Wie zuvor erörtert wurde, muss die Adresserzeugungsvorrichtung 44, damit eine Adresse aktiv ist, ein Adresse-Aktiv-Signal von der Steuerung 42 empfangen, und das Adressfreigabesignal muss aktiv sein. Da jede Tropfenerzeugungsvorrichtung in jedem Grundelement eine eindeutige Adresse aufweist (siehe Tabelle 1), und da die Adressfreigabesignale, wie sie in 7 gezeigt sind, zeitlich versetzt sind und sich nicht überlappen, wird nicht mehr als eine Tropfenerzeugungsvorrichtung in jedem Grundelement gleichzeitig aktiviert. Auf Grund der unmittelbaren Nähe von Tropfenerzeugungsvorrichtungen innerhalb jedes Grundelements kann ein fluidisches Nebensprechen zwischen nahe gelegenen Tropfenerzeugungsvorrichtungen die dynamische Leistungsfähigkeit, z.B. Tintenkammer-Wiederauffüllzeit, beeinflussen. Um Probleme eines fluidischen Nebensprechens zu vermeiden, ist es wichtig, dass gleichzeitig nicht mehr als eine Tropfenerzeugungsvorrichtung in jedem Grundelement aktiviert ist.
  • Die vorliegende Erfindung verwendet 24 Grundelementsignale und 18 Adresssignale für einen Drei-Farben-Druckkopf. Dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel ermöglicht die Verwendung einer Vielzahl von Betriebsfrequenzen, einschließlich der eine relativ hohe Leistungsfähigkeit aufweisenden Betriebsfrequenz von 18 Kilohertz. Allgemein liegt ein Kompromiss zwischen der Betriebsfrequenz und den Kosten des Drucksystems 10 vor.
  • Figure 00180001
  • Höhere Druckfrequenzen werden unter Verwendung einer geringeren Anzahl von Adressen und einer größeren Anzahl von Grundelementen erzielt. Da jede Adresse zeitlich versetzt ist, ermöglicht eine geringere Anzahl von Adressen größere Betriebsfrequenzen für das Drucksystem 10. Jedoch erfordert eine größere Anzahl von Grundelementen eine größere Anzahl von Grundelementtreibern zum Liefern von Treiberstrom an jedes der Grundelemente. Diese Grundelementtreiber müssen einen hohen Strom für die Widerstandserhitzung liefern und sind deshalb relativ kostspielig, wodurch die Herstellungskosten des Drucksystems 10 erhöht werden.
  • Ein wichtiger Aspekt des Verfahrens und der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist die Fehlertoleranz, die durch die in Tabelle 1 dargelegten jeweiligen Adress- und Grundelement-Verbindungen erzielt wird. Wie zuvor erörtert wurde, müssen die Druckkassetten 14 und 16, damit das Tintenstrahldrucksystem 10 ordnungsgemäß arbeitet, ordnungsgemäß in dem Bewegungswagen 18 sitzen, so dass zwischen dem Druckerabschnitt 12 und jeder der Druckkassetten 14 und 16 eine elektrische Verbindung hergestellt wird. Für den Fall der Druckkassette 14 erfordert eine ordnungsgemäße elektrische Verbindung, dass jeder der 18 elektrischen Kontakte, die jeder Adressleitung zugeordnet sind, und jeder der 24 Grundelementkontakte, die jeder der Grundelementleitungen zugeordnet sind, ordnungsgemäß hergestellt werden muss. Eine Verunreinigung oder Korrosion an diesen Kontakten kann zu einer einen hohen Widerstandswert aufweisenden elektrischen Verbindung führen, die eine Aktivierung der der Tropfenerzeugungsvorrichtung zugeordneten Schaltvorrichtungen verhindert. Für den Fall, dass zwischen dem Druckerabschnitt 12 und der Druckkassette 14 keine Einzeladressverbindung hergestellt wird, arbeiten die 24 Tropfenerzeugungsvorrichtungen, die dieser Adresse zugeordnet sind, nicht mehr. Außerdem liegen verschiedene Ausfälle an dem Druckkopf 24 selbst oder an dem Bonding des Druckkopfes mit der flexiblen Schaltung 28 vor (siehe 2), die ebenfalls dazu führen können, dass ein Adresssignal den Druck kopf 24 nicht erreicht. Wenn beispielsweise Tinte nicht ordnungsgemäß an dem Druckkopf 24 eingedämmt wird, kann sie zwischen Schichten auf dem Druckkopf auslaufen, was zu Kurzschlüssen führen kann, die verhindern können, dass ein Adresssignal die richtige Düsenerzeugungsvorrichtung erreicht.
  • Das Adressschema der vorliegenden Erfindung maskiert, wenn es in Verbindung mit einem Mehrfachdurchlaufdrucken verwendet wird, effektiv die Auswirkung einer Auslassung einer einzigen Adresse, um dadurch die Verringerung der Druckqualität des ausgegebenen Bildes zu minimieren. Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung maskieren die Auswirkungen von effektiven Tropfenerzeugungsvorrichtungen auf Grund eine Adressauslassung, indem sie diese Fehler in dem ausgegebenen Bild verteilen. Dadurch, dass ein Fehler, der auf einen Ausfall einer Tropfenerzeugungsvorrichtung zurückzuführen ist, verteilt wird, ist dieser Fehler für einen menschlichen Betrachter weniger stark wahrnehmbar.
  • 8 bis 13 werden dazu verwendet, zu veranschaulichen, wie das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung dazu verwendet werden, einen Fehler, der sich aus einem Ausfall einer einzelnen Adressleitung ergibt, zu verteilen. Dann kann man sehen, dass dadurch, dass dieser Fehler auf die richtige Weise verteilt wird, dieser Fehler für einen menschlichen Betrachter weniger stark wahrnehmbar ist.
  • 8 zeigt eine vereinfachte Darstellung des in 1 gezeigten Tintenstrahldrucksystems 10. Das Tintenstrahldrucksystem 10 umfasst den Druckerabschnitt 12 und die Druckkassette 14. Die Druckkassette 14 wird unter der Steuerung der in 3 gezeigten Steuervorrichtung 36 bewegt. Die Druckkassette 14 wird entlang einer Bewegungsachse, die in dem Koordinatensystem 50 durch die x-Achse dargestellt ist, bewegt. Außerdem wird das Medium 22 unter der Steue rung der in 3 gezeigten Wagentransportvorrichtung 40 an einer Medienvorschubachse entlang bewegt, wie in dem Koordinatensystem 50 durch eine y-Achse dargestellt ist. Das Koordinatensystem 50 stellt einen Satz von zueinander orthogonalen Achsen dar, die mit x, y und z benannt sind. Wenn die Druckkassette 14 vorbewegt wird, während das Medium 22 schrittweise vorbewegt wird, aktiviert die Drucksteuervorrichtung 36 selektiv den in 3 gezeigten Druckkopf 24, um Tinte auf ein Medium aufzubringen, um ein Drucken zu bewerkstelligen. Aus dem Druckkopf 24 ausgestoßene Tintentröpfchen werden entlang der in dem Koordinatensystem 50 gezeigten z-Achse abgegeben.
  • 9 zeigt eine stark vergrößerte schematische Darstellung der Mehrzahl von Tropfenerzeugungsvorrichtungen 30, die einer einzelnen Tintenfarbe, gelb, für den Tintenstrahldruckkopf 24 zugeordnet sind. Die Tropfenerzeugungsvorrichtungen 1 bis 144 sind in 24er-Gruppen gezeigt, die durch R1 bis R24, R25 bis R48, R49 bis R72, R73 bis R96, R97 bis R120, R121 bis R144 dargestellt sind. Die Gruppierungen von Widerständen oder Tropfenerzeugungsvorrichtungen werden dazu verwendet, einen Mehrfachdurchlaufdruckmodus für das Drucksystem 10 zu veranschaulichen.
  • Der in 9 gezeigte jeweilige Mehrfachdurchlaufdruckmodus soll einen Sechsfachdurchlaufdruckmodus darstellen, bei dem der Druckkopf jedes Band auf dem Druckmedium unter Verwendung von 6 Bewegungen des Druckkopfes 24 über das Druckmedium 22 druckt. Wie in 9 gezeigt ist, Widerstände 1 bis 24, die dahin gehend aktiviert sind, Punktreihen oder Zeilen 1 bis 24 auf das Druckmedium 22 zu drucken. Das Druckmedium wird anschließend in Inkrementen schrittweise vorbewegt, so dass die nächsten 24 Widerstände, Widerstände 25 bis 48, ordnungsgemäß mit Punktreihe 1 bis Punktreihe 24 ausgerichtet werden. Der Druckkopf 24 wird anschließend an der Bewegungsachse entlang bewegt, um Punktreihen 1 bis 24 zumindest teilweise erneut zu drucken. Da jede Tropfenerzeugungsvorrichtung versetzt ist, ist jede Tropfenerzeu gungsvorrichtung oder jeder Widerstand mit jeder Punktreihe der 24 Punktreihen ausgerichtet. Das Druckmedium wird dann derart schrittweise vorbewegt, dass Widerstände oder Tropfenerzeugungsvorrichtungen R49 bis R72 mit den Punktreihen 1 bis 24 ausgerichtet werden. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis Widerstände oder Tropfenerzeugungsvorrichtungen R121 bis R144 dazu verwendet werden, Punktreihe 1 bis Punktreihe 24 zu drucken.
  • Bei dem in 9 veranschaulichten Sechsfachdurchlaufdruckmodus wird jede Punktreihe oder Druckzeile innerhalb des Druckbandes, das aus Punktreihen 1 bis 24 besteht, unter Verwendung von 6 getrennten Tropfenerzeugungsvorrichtungen gedruckt. Beispielsweise wird die Punktreihe 1 unter Verwendung von Widerständen oder Tropfenerzeugungsvorrichtungen R1, R25, R73, R97 und R121 gedruckt. Jede dieser Tropfenerzeugungsvorrichtungen druckt 1/6 der Punktreihe 1 über 6 separate Bewegungsläufen des Druckkopfes 24 entlang der Bewegungsachse. Zwischen jedem Bewegungslauf wird das Medium 22 schrittweise vorbewegt, um das Medium für den nächsten Bewegungslauf zu positionieren.
  • Da jede Druckzeile oder Punktreihe auf dem Druckmedium 22 bei dem Sechsfachmodus mit 6 verschiedenen Tropfenerzeugungsvorrichtungen gedruckt wird, führt der Ausfall einer einzigen Tropfenerzeugungsvorrichtung von den 144 Tropfenerzeugungsvorrichtungen, die der gelben Tintenfarbe zugeordnet sind, dazu, dass weniger Tintentröpfchen in 1 Punktreihe innerhalb jedes Druckbandes in 24 Punktreihen aufgebracht werden. Die Punktreihe, die weniger Tinte empfängt, empfängt 5/6 der Tintenmenge der anderen Punktreihen in dem Druckband.
  • Für den Fall, dass ein Adressausfall auftritt, wie aus Tabelle 1 hervorgeht, schlagen 8 Widerstände oder Tropfenerzeugungsvorrichtungen fehl, wobei jedem Grundelement eine Tropfenerzeugungsvorrichtung zugeordnet ist. Falls beispielsweise die Adresse 1 fehlschlägt, schlagen alle Trop fenerzeugungsvorrichtungen 1, 28, 37, 64, 91, 82, 127, 118, die gelber Tinte zugeordnet sind, fehl. Außerdem schlagen auch 8 Tropfenerzeugungsvorrichtungen fehl, die jeder der magentafarbenen und der cyanfarbenen Tinte zugeordnet sind. Wenn man sich auf eine einzige Tinte konzentriert, beispielsweise die gelbe Tinte, so führt ein Ausfall von 8 Tropfenerzeugungsvorrichtungen auf Grund eines Ausfalls einer einzigen Adresse dazu, dass 8 Punktreihen in dem Druckband von 24 Punktreihen mit weniger Tinte gedruckt werden. Anmelder haben bereits erkannt, dass bestimmte Tropfenerzeugungsvorrichtung-Adressierungsanordnungen zu einer deutlichen Verringerung der Druckqualität führen können. Beispielsweise führt ein Ausfall einer einzigen Adressleitung bei einem Sechsfachdurchlaufdruckmodus dazu, dass 8 Tropfenerzeugungsvorrichtungen gesperrt werden. Falls die Adressanordnung derart ist, dass mehr als eine gesperrte Tropfenerzeugungsvorrichtung benötigt wird, um dieselbe Punktreihe während verschiedener Bewegungsläufe des Druckkopfes 24 zu drucken, so wird die Punktreihe mit weniger als 1/6 weniger Tinte gedruckt. In diesem Fall ist 2/6 oder 1/6 oder mehr an reduzierter Tinte, die zum Drucken einer Punktreihe in jedem Band verwendet wird, ein sehr deutlicher Druckqualitätdefekt.
  • Ein weiteres Beispiel eines deutlichen Druckqualitätdefekts, der aus 8 Düsenausfällen auf Grund eines Einzeladressauslassungszustands für eine einzige Farbe resultiert, wird nun erörtert. Dort, wo Punktreihen mit 1/6 weniger Tinte gedruckt werden, indem gewährleistet wird, dass nicht mehr als eine defekte Tropfenerzeugungsvorrichtung mehr als 1 jede Punktreihe druckt, liegen somit 8 Tropfenreihen in dem Druckband von 24 Punktreihen vor, die um 1/6 verringerte Tinte aufweisen. Falls jedoch diese 8 Punktreihen, die 1/6 weniger Tinte aufweisen, zueinander benachbart sind, wird dieser Defekt oder Fehler zu einem für den menschlichen Betrachter sehr deutlich wahrnehmbaren Druckqualitätsdefekt.
  • Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung lösen dieses Problem, indem sie die Adressierung ordnungsgemäß anordnen, um zu gewährleisten, dass Punktreihen, die auf Grund eines Adressauslassungszustands unter Verwendung von defekten Tropfenerzeugungsvorrichtungen gedruckt werden, nicht nebeneinander liegen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gewährleistet das Adressschema für jede der Tropfenerzeugungsvorrichtungen, dass Punktreihen, die mit defekten Tropfenerzeugungsvorrichtungen gedruckt werden, gleichmäßig beabstandet sind, wodurch ein Fehler, der auf das Adressauslassungssignal zurückzuführen ist, in dem Druckband gleichmäßig verteilt wird.
  • Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf 10A bis 10G beschrieben, um das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung unter Verwendung eines Sechsfachdurchlaufdruckmodus zu veranschaulichen.
  • 10A bis 10G veranschaulichen jeweils das Druckmedium 22, wie z.B. Papier, das entlang einer Medienvorschubachse, die bei dem Koordinatensystem 50 als y-Achse bezeichnet ist, an dem Druckkopf 24 schrittweise vorbeibewegt wird, während der Druckkopf an einer Bewegungsachse, die durch die x-Achse und das Koordinatensystem 50 dargestellt ist, entlang bewegt wird. 10A bis 10G sind nicht maßstabsgetreu gezeichnet und sollen lediglich das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung bei einem Mehrfachdurchlaufdruckmodus veranschaulichen. Ein interessierendes Druckband wird durch einen kreuzschraffierten Abschnitt 52 dargestellt. Dieses Druckband stellt 24 Reihen (1/6 der Druckerzeugungsvorrichtungen 30) dar, die einer Tintenfarbe zur Verwendung bei einem Sechsfachdurchlaufdruckmodus zugeordnet sind. Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung funktionieren bei anderen Druckfarben wie z.B. Cyan und Magenta genauso gut, der Ein fachheit halber wird hier jedoch lediglich eine Farbe erörtert.
  • 10A zeigt den Druckkopf 24 vor dem Drucken in dem interessierenden Druckband 52. Deshalb sind keine Tropfenerzeugungsvorrichtungen oder Widerstände positioniert, um das Band 52 zu bedrucken. Wenn man von einem Fehlschlagen einer Adresse 1 ausgeht, so sind keine Widerstände oder Tropfenerzeugungsvorrichtungen über dem Druckband 52 positioniert, und somit wird keine der Punktreihen oder Druckzeilenposition in dem Druckband 52 durch diesen Adressauslassungszustand beeinflusst.
  • 10B ist ähnlich der 10A, mit der Ausnahme, dass das Medium entlang der Medienvorschubachse vorgeschoben wurde, so dass Widerstände 1 bis 24 über dem interessierenden Druckband 52 positioniert sind. Für den Fall, dass die gesamte Adresse-1-Leitung darin fehlschlägt, Adresssignale an den Druckkopf 24 zu liefern, schlägt die Tropfenerzeugungsvorrichtung oder der Widerstand 1 fehl (siehe Tabelle 1). Für den Fall, dass die Tropfenerzeugungsvorrichtung oder der Widerstand 1 fehlschlägt, ist die entsprechende Punktreihe, die dem Widerstand 1 in dem Druckband 52 zugeordnet ist, die Punktreihe 1.
  • 10C ist ähnlich der 10B, mit der Ausnahme, dass das Druckmedium 22 in einem Abstand, der gleich 24 Widerständen ist, entlang der Medienvorschubachse vorgeschoben wird. Deshalb fallen die Widerstände 25 bis 48 in das Druckband 52. Für den Fall, dass die Adresse 1 fehlschlägt, arbeiten Widerstände oder Tropfenerzeugungsvorrichtungen 28 und 37 in diesem Druckband nicht. Die Punktreihe, in der die Adresserzeugungsvorrichtung 28 innerhalb dieses Druckbandes 52 druckt, ist die Punktreihe 4, die dadurch berechnet wird, dass die Position der Tropfenerzeugungsvorrichtung in dem Druckkopf, die gleich 28 ist, minus die Anzahl von Tropfenerzeugungsvorrichtungen, die sich an dem interessierenden Druckband vorbeibewegt haben, die 24 beträgt, subtrahiert wird. Desgleichen wird die Tropfenerzeugungsvorrichtung 37 dazu verwendet, die Punktreihe 13 in dem Band 52 zu drucken, was dadurch ermittelt wird, dass die Position 37 der Tropfenerzeugungsvorrichtung die Überlappung subtrahiert, was 24 beträgt.
  • 10D ist ähnlich der 10C, mit der Ausnahme, dass das Druckmedium 22 vorgeschoben wurde, so dass das Druckband 52 mit der nächsten Gruppe von Tropfenerzeugungsvorrichtungen ausgerichtet ist. Die über dem Druckband positionierten Widerstände oder Tropfenerzeugungsvorrichtungen sind Widerstände 49 bis 72. Für den Fall, dass die Adresse 1 nicht funktioniert, arbeitet die Tropfenerzeugungsvorrichtung 64 nicht ordnungsgemäß. Die Punktreihe, die der Tropfenerzeugungsvorrichtung 64 in dem Druckband 52 entspricht, ist die Punktreihe 16. Die Punktreihe 16 wird erhalten, indem 48 von 64 subtrahiert wird.
  • 10E ist ähnlich 10D, mit der Ausnahme, dass das Druckmedium 22 zu der nächsten Gruppe von Widerständen oder Tropfenerzeugungsvorrichtungen wird. Die Widerstände oder Tropfenerzeugungsvorrichtungen, die über dem Druckband positioniert sind, sind Tropfenerzeugungsvorrichtungen 73 bis 96. Für den Fall, dass das Adresse-1-Aktiv-Signal den Druckkopf 24 nicht erreicht, werden die Tropfenerzeugungsvorrichtungen 91 und 82 deaktiviert. Die Tropfenerzeugungsvorrichtungen 91 und 82 entsprechen Punktreihen 19 bzw. 10 in dem Druckband 52.
  • 10F ist ähnlich 10E, mit der Ausnahme, dass das Druckmedium 22 zu der nächsten Gruppe von Tropfenerzeugungsvorrichtungen vorgeschoben wird. In 10F sind die Tropfenerzeugungsvorrichtungen oder Widerstände 97 bis 120 dahin gehend positioniert, das Druckband 52 zu drucken. Für den Fall, dass das Adresse-1-Signal den Druckkopf 24 nicht erreicht, arbeitet die Tropfenerzeugungsvorrichtung 118 nicht, was der Punktreihe 22 entspricht.
  • Schließlich ist 10G ähnlich der 10F, mit der Ausnahme, dass das Druckmedium 22 derart vorgeschoben ist, dass Widerstände oder Tropfenerzeugungsvorrichtungen 121 bis 144 über dem Druckband 52 positioniert sind. Für den Fall, dass ein Adresse-1-Signal den Druckkopf 24 nicht erreicht, schlägt die Tropfenerzeugungsvorrichtung 127 darin fehl, ordnungsgemäß zu aktivieren. Die Tropfenerzeugungsvorrichtung 127 entspricht der Punktreihe 7 in dem Druckband 52.
  • Somit kann man aus den 10A bis 10G ersehen, dass für den Fall, dass die der Adresse 1 entsprechende Adressleitung defekt ist, 8 Tropfenerzeugungsvorrichtungen, die gelber Tinte zugeordnet sind, nicht arbeiten. Die Druckzeilen oder Punktreihen in dem Druckband 52, die im Sechsfachdurchlaufdruckmodus gedruckt werden, führen zu Druckzeilen 1, 4, 7, 10, 13, 16, 19 und 22, die bei einem dieser 6 Durchläufe nicht ordnungsgemäß gedruckt werden.
  • 11 zeigt das Druckband 52, das 24 Druckreihen oder Punktreihen 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 12, 14, 15, 17, 18, 20, 21, 23 und 24 aufweist, die für den Fall, dass die Adresse 1 darin fehlschlägt, ein Aktivierungssignal an alle der Adresse 1 zugeordneten Tropfenerzeugungsvorrichtungen zu liefern, ohne Defekt ordnungsgemäß gedruckt werden. Die verbleibenden Druckzeilen in dem Druckband 52 wurden für 1 Durchlauf der 6 Durchläufe mit einer nicht-funktionstüchtigen Tropfenerzeugungsvorrichtung gedruckt. Deshalb können diese Druckzeilen oder Punktreihen als mit einer Stärke von 5/6 gedruckt erachtet werden. Die Adressierungsanordnung der vorliegenden Erfindung sieht eine gleichmäßige Verteilung eines Fehlers vor, der aus inaktiven Tropfenerzeugungsvorrichtungen auf Grund einer Einzeladressauslassung resultiert. Dieser Fehler wird vorzugsweise über das ganze Druckband 52 verteilt. Da jede Zeile oder Punktreihe, die auf Grund eines Versagens der Adresse 1 durch eine nicht-funktionstüchtige Tropfenerzeugungsvorrichtung gedruckt wird, jede dritte Punktreihe beabstandet ist, wird dieser Fehler über das gesamte Druckband 52 gleichmäßig verteilt. Außerdem wird ein Fehler, der aus Adresse-1-Aus resultiert, so verteilt, dass jede Zeile, die auf Grund einer Adresse-1-Auslassung mit einer nicht-funktionstüchtigen Tropfenerzeugungsvorrichtung gedruckt wird, lediglich bei einem der 6 Durchläufe in dem Sechsfachdurchlaufmodus mit dieser inaktiven Tropfenerzeugungsvorrichtung gedruckt. Jede dieser Druckzeilen oder Punktreihen, die mit einer inaktiven Tropfenerzeugungsvorrichtung gedruckt ist, ist von anderen Punktreihen, die mit inaktiven Tropfenerzeugungsvorrichtungen gedruckt sind, beabstandet, so dass ein durch im menschlichen Auge erfolgender Mittelungseffekt dazu tendiert, den visuellen Effekt dieses Fehlers zu minimieren.
  • Der Einfachheit halber ist in 10 und 11 ein einziges Druckband 52 erörtert. Das gesamte Druckmedium 22 kann man sich so vorstellen, dass es aus einer Serie von Druckbändern 52 zusammengesetzt ist. Jedes Druckband 52 in dem Druckmedium 22 wird auf ähnliche Weise wie das oben erörterte Druckband 52 gedruckt.
  • Bei einem Drucksystem 10, das in einem Mehrfachdurchlaufdruckmodus arbeitet, bei dem ein Drucken unter Verwendung von P Durchläufen bewerkstelligt wird und bei dem das Adresssystem A separate, unabhängige Adressleitungen verwendet, ist allgemein dann, wenn A geteilt durch P eine ganzzahlige Quantität ist, der minimale Punktreihenabstand zwischen zwei betroffenen Punktreihen gleich A geteilt durch P, wenn eine einzige Adressleitung deaktiviert wird. Bei dem Drucksystem 10, das in 9 und 10 beschrieben ist, bei dem ein Sechsfachdurchlaufdruckmodus verwendet wird und 18 Adresszeilen, gilt dann beispielsweise
    Figure 00280001
    was den Abstand oder die Entfernung zwischen 2 Punktreihen darstellt, die von dem Adressauslassungszustand betroffen sind.
  • 12 zeigt ein Diagramm von Grundelementen für entsprechende Adresse und Position einer fehlgeschlagenen Tropfenerzeugungsvorrichtung in dem Druckband 52 für den Druckkopf 24, der in einem Sechsfachdurchlaufdruckmodus in dem Drucksystem 10 arbeitet. Für jede auf der horizontalen Achse gezeigte Adresse ist jedes Grundelement, das durch diese Adresse aktiviert wird, zumindest 3 Punktreihen beabstandet, wobei die Punktreihen auf der vertikalen Achse gezeigt sind. Deshalb führt ein Fehlschlagen einer einzigen Adresse zu einem Fehler in dem ausgegebenen Bild, der derart in dem ausgegebenen Bild beabstandet oder verteilt ist, dass der Fehler in dem Bild auf dem Medium für den menschlichen Betrachter weniger stark wahrnehmbar ist. Ferner ist dieser Fehler gleichmäßig beabstandet, so dass der Fehler in dem ausgegebenen Bild, der auf ein Fehlschlagen einer Adresse zurückzuführen ist, weniger stark wahrnehmbar ist.
  • 13 zeigt ein Diagramm von Grundelementen für entsprechende Adresse und Position einer fehlgeschlagenen Tropfenerzeugungsvorrichtung in dem Druckband 52 für den Druckkopf 24, der in einem Zweifachdurchlaufdruckmodus in dem Drucksystem 10 arbeitet. 13 ist insofern ähnlich wie 12, als zwischen jedem Grundelement, das durch eine gegebene Adresse, die auf der horizontalen Achse gezeigt ist, aktiviert wird, 8 Punktreihen liegen. Dieser Fehler wird in dem Bild auf dem Medium dahin gehend gleichmäßig verteilt, dass er für den menschlichen Betrachter weniger stark wahrnehmbar ist.

Claims (5)

  1. Ein Tintenstrahldrucksystem (12), das einen Tintenstrahldruckkopf (24) aufweist, der eine Mehrzahl von Tropfenerzeugungsvorrichtungen umfasst, wobei das Drucksystem (12) dahin gehend konfiguriert ist, in einem Mehrfachdurchlaufmodus zu drucken, bei dem das Drucksystem dahin gehend konfiguriert ist, den Druckkopf (24) mehr als einmal entlang einer Bewegungsrichtung relativ zu einem Druckmedium zu bewegen und das Druckmedium zwischen Durchläufen derart inkremental in einer Medienvorschubrichtung schrittweise vorzubewegen, dass mehr als eine der Mehrzahl von Tropfenerzeugungsvorrichtungen dahin gehend aktiviert werden, während der Verwendung Tintentropfen entlang derselben Druckzeile in dem Band aufzubringen, wobei: die Mehrzahl von Tropfenerzeugungsvorrichtungen auf Adress- und Grundelementsignale ansprechen, wobei die Tropfenerzeugungsvorrichtungen dahin gehend konfiguriert sind, Tintentropfen selektiv entlang Druckzeilen aufzubringen, die zusammen ein Druckband bilden, während das Drucksystem den Druckkopf relativ zu dem Druckmedium in der Bewegungsrichtung bewegt, wobei der Tintenstrahldruckkopf (24) folgende Merkmale aufweist: eine Mehrzahl von Adresskontakten zum Empfangen von Adresssignalen von dem Tintenstrahldrucksystem (12); eine Mehrzahl von Grundelementkontakten (26) zum Empfangen von Grundelementsignalen von dem Tintenstrahldrucksystem (12); eine Mehrzahl von Grundelementleitern, von denen jeder zwischen einen jeweiligen der Mehrzahl von Grundele mentkontakten (26) und der Angehörigen einer jeweiligen einer Mehrzahl von ersten Gruppen der Mehrzahl von Tropfenerzeugungsvorrichtungen elektrisch geschaltet ist; eine Mehrzahl von Adressleitern, von denen jeder zwischen einen jeweiligen der Mehrzahl von Adresskontakten (26) und der Angehörigen einer jeweiligen einer Mehrzahl von zweiten Gruppen der Mehrzahl von Tropfenerzeugungsvorrichtungen elektrisch geschaltet ist, wobei die zweiten Gruppen so angeordnet sind, dass jeder der Mehrzahl von Adressleitern mit einer anderen Tropfenerzeugungsvorrichtung innerhalb jeder ersten Gruppe von Tropfenerzeugungsvorrichtungen verbunden ist; und wobei die Mehrzahl von Adressleitern und die Mehrzahl von Grundelementleitern ferner mit der Mehrzahl von Tropfenerzeugungsvorrichtungen verbunden sind, um zu gewährleisten, dass in Verbindung mit dem inkrementalen Medienvorschub jede Zeile, die unter Verwendung von mit einem selben Adresskontakt verbundenen Tropfenerzeugungsvorrichtungen gedruckt wird, eine feststehende Anzahl von Druckzeilen dazwischen aufweist.
  2. Das Tintenstrahldrucksystem (12) gemäß Anspruch 1, bei dem die Mehrzahl von Tintenstrahldruckkopf(24)-Tropfenerzeugungsvorrichtungen in zwei Reihen angeordnet sind, wobei jede Reihe eine Mittelachse aufweist, die orthogonal zu der Druckkopfbewegungsrichtung orientiert ist, und bei dem einzelne Tropfenerzeugungsvorrichtungen in jeder Reihe entlang der Mittelachse zueinander versetzt sind, so dass jede Tropfenerzeugungsvorrichtung dahin gehend positioniert ist, eine andere Druckzeile zu drucken, während der Tintenstrahldruckkopf (24) entlang der Bewegungsachse bewegt wird.
  3. Das Tintenstrahldrucksystem (12) gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem der Mehrfachdurchlaufmodus ein Sechsfachdurchlaufmodus ist, bei dem das Drucksystem bei jedem Durchlauf eine andere Tropfenerzeugungsvorrichtung der Mehrzahl von Tropfenerzeugungsvorrichtungen bezüglich eines Aufbringens von Tinte aktiviert und die Mehrzahl von Adress- und Grundelementkontakten derart mit der Mehrzahl von Tropfenerzeugungsvorrichtungen verbunden sind, dass zwischen jeder Zeile, die unter Verwendung von mit demselben Adresskontakt verbundenen Tropfenerzeugungsvorrichtungen gedruckt wird, zwei Zeilen liegen.
  4. Das Tintenstrahldrucksystem (12) gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem der Mehrfachdurchlaufmodus ein Zweifachdurchlaufmodus ist, bei dem das Drucksystem bei jedem Durchlauf eine andere Tropfenerzeugungsvorrichtung der Mehrzahl von Tropfenerzeugungsvorrichtungen bezüglich eines Aufbringens von Tinte in jedem Durchlauf aktiviert und die Mehrzahl von Adress- und Grundelementleitern derart mit der Mehrzahl von Tropfenerzeugungsvorrichtungen verbunden sind, dass zwischen jeder Zeile, die unter Verwendung von mit demselben Adresskontakt verbundenen Tropfenerzeugungsvorrichtungen gedruckt wird, acht Zeilen liegen.
  5. Das Tintenstrahldrucksystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Tintenstrahldruckkopf (24) ein Drei-Farben-Druckkopf ist und bei dem die Mehrzahl von Adresskontakten (26) 18 beträgt und die Mehrzahl von Grundelementkontakten (26) 24 beträgt.
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