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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist ein Tintenstrahldrucksystem, wie es nachstehend
beansprucht wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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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.
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2 zeigt
die in 1 gezeigte Tintenstrahldruckkassette isoliert
und aus einer perspektivischen Unteransicht betrachtet.
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3 zeigt
ein vereinfachtes Blockdiagramm des in 1 gezeigten
Drucksystems.
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4 zeigt
ein vereinfachtes Blockdiagramm des in 1 gezeigten
Drucksystems, wobei ein Druckkopf veranschaulicht ist, der 9 Tropfenerzeugungsvorrichtungen
aufweist.
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5 zeigt
eine schematische Darstellung eines 3-Farben-Druckkopfes, der in 2 gezeigt
ist, wobei Tropfenerzeugungsvorrichtungen zu 8 Grundelementen gruppiert
sind.
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6 zeigt
eine Anordnung von Tropfenerzeugungsvorrichtungen zu den 8 Grundelementgruppierungen
für eine
einzelne Farbe des in 5 gezeigten 3-Farben-Druckkopfes.
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7 zeigt
ein vereinfachtes Zeitgebungsdiagramm, das einen einzelnen Aktivierungszyklus
für den in 5 gezeigten
Druckkopf zeigt, der 18 Adressleitungen aufweist.
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8 zeigt
eine vereinfachte schematische Darstellung, die eine Orientierung
einer Bewegungsachse, einer Medienvorschubachse und einer Tropfenachse
für das
in 1 gezeigte Drucksystem zeigt.
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9 zeigt
Gruppierungen von Widerständen
zum Aktivieren entsprechender Gruppen von Tropfenerzeugungsvorrichtungen,
wobei die Widerstandsgruppierungen jedem Durchlauf des Druckkopfes
in einem Sechsfachdurchlaufdruckmodus entsprechen.
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10a mit 10g zeigen
das sequentielle schrittweise Vorbewegen des Tintenstrahldruckkopfes an
einem Druckband vorbei, in dem Sechsfachdurchlaufdruckmodus.
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11 zeigt
eine schematische Darstellung einzelner Punktreihen und Punktspalten,
die das Druckband bilden, wobei defekte Punktreihen veranschaulicht
sind, die aus einem einzelnen Adressfehlschlagen resultieren.
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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.
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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.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
was den Abstand oder die
Entfernung zwischen 2 Punktreihen darstellt, die von dem Adressauslassungszustand
betroffen sind.
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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.
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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.