DE60122974T2 - Druckkopf, Druckkopfpatrone, Druckvorrichtung und Druckkopfelement-Substrat - Google Patents

Druckkopf, Druckkopfpatrone, Druckvorrichtung und Druckkopfelement-Substrat Download PDF

Info

Publication number
DE60122974T2
DE60122974T2 DE60122974T DE60122974T DE60122974T2 DE 60122974 T2 DE60122974 T2 DE 60122974T2 DE 60122974 T DE60122974 T DE 60122974T DE 60122974 T DE60122974 T DE 60122974T DE 60122974 T2 DE60122974 T2 DE 60122974T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
printhead
data
printing
circuit
ink
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60122974T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60122974D1 (de
Inventor
c/o Canon Kabushiki Kaisha Nobuyuki Ohta-ku Hirayama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of DE60122974D1 publication Critical patent/DE60122974D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60122974T2 publication Critical patent/DE60122974T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04541—Specific driving circuit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04543—Block driving
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04548—Details of power line section of control circuit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/0455—Details of switching sections of circuit, e.g. transistors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04563—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits detecting head temperature; Ink temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/0458—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on heating elements forming bubbles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14072—Electrical connections, e.g. details on electrodes, connecting the chip to the outside...

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

  • Technisches Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft einen Druckkopf, einen diesen Druckkopf enthaltende Druckkopfpatrone, eine Druckvorrichtung, bei der der Druckkopf Verwendung findet, sowie ein Druckkopf-Elementsubstrat und bezieht sich insbesondere auf einen Druckkopf, der eine Vielzahl von in einer vorgegebenen Ausrichtung angeordneten Druckelementen aufweist und zusammen mit einer zur Betätigung der Druckelemente vorgesehenen Ansteuerschaltung auf einem einzigen Substrat ausgebildet ist, ein entsprechendes Druckkopf-Elementsubstrat, eine diesen Druckkopf enthaltende Druckkopfpatrone sowie auf eine Druckvorrichtung, bei der dieser Druckkopf Verwendung findet.
  • Die Erfindung kann bei einer universellen Druckvorrichtung, einem Gerät wie einem Kopiergerät, einem Faksimilegerät mit einem Nachrichtenübertragungssystem oder einem Textverarbeitungsgerät mit einer Druckereinheit sowie bei einer industriellen Druckvorrichtung in Kombination mit verschiedenen Verarbeitungsgeräten Verwendung finden.
  • In Betracht gezogener Stand der Technik
  • Im allgemeinen finden auf Grund der niedrigen Herstellungskosten und der geringen Abmessungen serielle Aufzeichnungssysteme zum Ausdrucken von Daten im Rahmen einer senkrecht zur Transportrichtung eines Druckmaterials wie eines Blatts Papier erfolgenden Hin- und Herbewegung bei Druckvorrichtungen in Form von Informationsausgabegeräten eines Textverarbeitungsgerätes, eines Personalcomputers (PC) und eines Faksimilegerätes zum Ausdrucken von Informationen wie gewünschten Buchstaben, Zeichen oder Bildern auf einem blattartigen Druckmaterial wie einem Blatt Papier bzw. einer Folie Verwendung.
  • Nachstehend wird der Aufbau eines bei einer solchen Druckvorrichtung verwendeten Druckkopfes anhand eines als Beispiel in Betracht gezogenen Tintenstrahl-Druckkopfes näher beschrieben, bei dem das Drucken von Daten unter Erzeugung von Wärmeenergie erfolgt. Als Druckelemente sind bei diesem Tintenstrahl-Druckkopf Heizelemente (Heizeinrichtungen) in Bereichen vorgesehen, die mit Öffnungen (Düsen) zum Ausstoßen von Tintentröpfchen in Verbindung stehen. Den Heizelementen wird hierbei ein Strom zur Wärmeerzeugung und Ausbildung von Gas- oder Dampfblasen in der Tinte für den Ausstoß von Tintentröpfchen zugeführt, wodurch das Drucken der Daten erfolgt. Bei einem solchen Druckkopf können viele Öffnungen bzw. Düsen und Heizelemente (Heizeinrichtungen) in einer sehr dichten Anordnung vorgesehen werden, wodurch sich ein sehr feines Druckbild realisieren lässt.
  • Zur Erzielung einer hohen Daten-Druckgeschwindigkeit ist bei einem solchen Druckkopf die gleichzeitige Betätigung möglichst vieler Heizelemente anzustreben. Der Anzahl von gleichzeitig betätigbaren Heizelementen sind jedoch durch die verfügbare Stromversorgungskapazität und einen durch parasitäre Leiterbahnwiderstände hervorgerufenen Spannungsabfall Grenzen gesetzt. Aus diesem Grund wird die maximale Stromstärke herabgesetzt, indem die Heizelementanordnung in jeweilige Gruppen mit einer Anzahl von Heizelementen unterteilt und die Heizelemente einer Gruppe im Zeitmultiplexverfahren angesteuert werden.
  • Aus der japanischen Patent-Offenlegungsschrift 9-327 914 (bzw. der EP 0811488 ) ist eine Schaltungsanordnung für eine solche Ansteuerung bekannt. 16 dieser Druckschrift zeigt ein Schaltbild einer Anordnung aus 128 Heizelementen und deren zugehöriger Ansteuerschaltung.
  • In 16 bezeichnen die Bezugszeichen H1 bis H128 Heizelemente, die Durckelemente bilden, während die Bezugszeichen T1 bis T128 Transistoren zur Ansteuerung der jeweiligen Heizelemente bezeichnen. Weiterhin bezeichnen die Bezugszahl 600 einen 4-16-Decodierer zur Decodierung von über ein Drucker-Hauptgerät zugeführten Blocksteuersignalen B1, B2, B3 und B4 und Erzeugung von Blockwählsignalen N1, N2, ..., N16, die Bezugszahl 603 ein 8-Bit-Schieberegister zur seriellen Aufnahme von Druckdaten DATA in Abhängigkeit von einem über das Drucker-Hauptgerät zugeführten Tatksignal CK, die Bezugszahl 604 eine 8-Bit-Zwischenspeicherschaltung zur Zwischenspeicherung der in dem 8-Bit-Schieberegister 603 gespeicherten 8-Bit-Druckdaten DATA in Abhängigkeit von einem über den Drucker zugeführten Zwischenspeichersignal LATCH, und die Bezugszahl 605 eine UND-Verknüpfungsschaltung zur Bildung des logischen Produkts eines Freigabesignals ENB und der Bits der von der 8-Bit-Zwischenspeicherschaltung 604 zwischengespeicherten 8-Bit-Daten.
  • Die Ausgangssignale der UND-Verknüpfungsschaltung 605 werden den Heizelementen in Form von Drucksignalen D1 bis D8 zugeführt. Die Ansteuerzeiten und die Impulsdauerwerte für die Heizelemente werden hierbei in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der UND-Verknüpfungsschaltung 605 und den Blockwählsignalen N1 bis N16 von den Ausgangssignalen des 4-16-Decodierers 600 bestimmt. Wenn das Freigabesignal ENB den Pegel "H" annimmt, werden die Heizelemente betätigt.
  • 17 zeigt ein Steuerdiagramm, das den Verlauf von Signalen zur Ansteuerung des Druckkopfes bei der Schaltungsanordnung gemäß 16 veranschaulicht. Wie dem Steuerdiagramm gemäß 17 zu entnehmen ist, findet keine Überdeckung der seriellen Übertragungszeiten von Druckdaten zu dem 8-Bit-Schieberegister 603 mit den Ansteuerzeiten der Heizelemente statt.
  • In vielen Fällen werden die Druckelemente (Heizelemente) und ihre zugehörige Ansteuerschaltung zur Erzielung eines hohen Integrationsgrades bzw. einer hohen Packungsdichte mit Hilfe einer entsprechenden Halbleiter-Herstellungstechnik auf einem einzigen Substrat ausgebildet.
  • 18 zeigt einen solchen Aufbau, bei dem die Schaltungsanordnung gemäß 16 auf einem Druckelementsubstrat ausgebildet ist. In 18 bezeichnet die Bezugszahl 801 eine Tintenzuführungsausnehmung, durch die eine Tintenzuführung von der Unterseite des Substrats zu dessen Oberseite erfolgen kann. Zwei Systeme, die jeweils von der Schaltungsanordnung gemäß 16 gebildet werden, sind symmetrisch auf beiden Seiten der in der Mitte des Substrats ausgebildeten Tintenzuführungsausnehmung 801 angeordnet, wobei die Heizelemente und Transistoren in der Längsrichtung der Tintenzuführungsausnehmung 801 angeordnet sind. In der Richtung, in der die Heizelementanordnungen verlaufen, sind auf beiden Seiten Decodierer 600, Schieberegister 603 und Zwischenspeicherschaltungen 604 angeordnet. Die von den Decodierern und Schieberegistern zu den Heizelementen führenden Signalleitungen verlaufen hierbei parallel zu der Heizelement-Anordnungsrichtung.
  • Die Erzielung einer möglichst hohen Druckgeschwindigkeit und hohen Auflösung bedingt jedoch eine stetige Vergrößerung der Anzahl von Düsen und Heizelementen des Druckkopfes, wodurch sich in Bezug auf das Druckelementsubstrat die nachstehend näher beschriebenen Probleme ergeben.
  • Mit zunehmender Anzahl der Heizelemente nimmt auch die Anzahl der Signalleitungen zur Ansteuerung und Auswahl der Heizelemente zu. Was die Form des Druckelementsubstrats anbelangt, so vergrößern sich mit einer Zunahme der Anzahl von Heizelementen die Dimensionen der Platine in der Heizelement-Anordnungsrichtung. Die Dimensionen der Platine in der senkrecht zur Heizelement-Anordnungsrichtung verlaufenden Richtung nehmen jedoch auf Grund der mit der Heizelement-Ansteuerschaltung verbundenen Leiterbahnen ebenfalls zu, sodass sich die Gesamtabmessungen der Platine erheblich vergrößern.
  • Wenn eine Platine auf einem Wafer mit Hilfe einer Halbleiter-Herstellungstechnik ausgebildet wird, führt natürlich eine Zunahme der Platinenabmessungen zu einer Verringerung der aus einem Wafer herstellbaren Platinen und der Gutausbeute, wodurch sich die Herstellungskosten des Druckelementsubstrats erheblich vergrößern.
  • Bei einer in Verbindung mit einer Vergrößerung der Anzahl von Düsen erfolgenden Zunahme der Platinenabmessungen in der Heizelement-Anordnungsrichtung nimmt darüber hinaus auch die Länge der Leiterbahnen vom Decodierer und Schieberegister zu. Hierdurch entstehen Signalverzögerungen zwischen dem Eingang und der Heizelement-Ansteuerschaltung, wodurch eine Hochgeschwindigkeitsansteuerung beeinträchtigt wird. Außerdem ist der Druckkopf in höherem Maße externen Störungseinstreuungen ausgesetzt und kann demzufolge Fehlfunktionen zeigen oder ausfallen.
  • Aus der EP-A-0842777 ist ein Aufzeichnungskopfsystem für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät mit einem Vollzeilen-Aufzeichnungskopf bekannt, der in eine variable Anzahl von Blöcken unterteilt ist. Bei jedem Block werden das Aufzeichnungsverhältnis mit einem Bezugsaufzeichnungsverhältnis verglichen und die Intervalle zwischen der Ansteuerung aufeinanderfolgender Blöcke in Abhängigkeit von diesem Aufzeichnungsverhältnis gesteuert, indem die Freigabezeit eines jeden Blocks mit Hilfe von D-Flipflops, UND-Gliedern und Verzögerungsgliedern gesteuert wird. Die zu druckenden Daten werden entsprechenden Druckelementen über ein Schieberegister, eine Zwischenspeicherschaltung und eine logische Verknüpfungsschaltung zugeführt, wobei die Daten für einen Block von Druckelementen durch die Schieberegister von sämtlichen vorhergehenden Blöcken von Druckelementen hindurchgeführt werden müssen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Druckkopfsubstrat gemäß Patentanspruch 1 angegeben.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird hierbei ein eine hohe Betriebsgeschwindigkeit ermöglichendes Druckkopfsubstrat erhalten, bei dem trotz einer Zunahme der Anzahl von Druckelementen keine nennenswerte Vergrößerung der Leiterbahnlänge und der Platinenabmessungen erfolgt, wodurch sich die Herstellungskosten und die Störanfälligkeit verringern.
  • Durch diese Anordnung lässt sich der von Signalleitungen zur Zuführung von Daten zu der Ansteuerschaltung eingenommene Bereich auch bei einer Zunahme der Anzahl von Druckelementen verringern, was eine effektive Reduzierung der Chipabmessungen des Druckkopf-Elementsubstrats ermöglicht.
  • Durch die erzielbare Verringerung der Herstellungskosten des Druckkopf-Elementsubstrats verringern sich auch die Herstellungskosten eines Druckkopfes, einer Druckkopfpatrone und einer Druckvorrichtung. Ferner ist die erzielbare Verkürzung der Signalleitungen für die Zuführung von Daten in Bezug auf eine Hochgeschwindigkeits-Ansteuerung sehr effektiv, wobei darüber hinaus Fehlfunktionen auf Grund von externen Störungseinstreuungen unterdrückt und damit ein sehr zuverlässiger Druckbetrieb gewährleistet werden können.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Druckkopfsubstrat Datenzuführungsschaltungen, die zur Zuführung der Ansteuerdaten über eine Strecke ausgestaltet sind, durch die sich die Leiterbahn zu jedem Druckelement verkürzt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Druckkopf gemäß Patentanspruch 8 angegeben.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Druckkopfpatrone gemäß Patentanspruch 11 angegeben.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Druckvorrichtung gemäß Patentanspruch 12 angegeben.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, die in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen erfolgt, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile und Bauelemente bezeichnen.
  • In den Zeichnungen, die einen Teil der Beschreibung darstellen, sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die in Verbindung mit der Beschreibung dazu dienen, das der Erfindung zu Grunde liegende Prinzip zu veranschaulichen. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Außenansicht eines Tintenstrahldruckers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 2 eine perspektivische Ansicht des Druckers gemäß 1 in einem Zustand, bei dem einige externe Bauelemente entfernt sind,
  • 3 eine perspektivische Ansicht einer Druckkopfpatrone, die bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung Verwendung findet,
  • 4 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand beim Zusammenbau der Druckkopfpatrone gemäß 3 veranschaulicht,
  • 5 eine schräg von unten vorgenommene auseinandergezogene perspektivische Darstellung des Druckkopfes gemäß 4,
  • 6A und 6B perspektivische Ansichten einer Scannereinheit bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 7 ein schematisches Blockschaltbild des Gesamtaufbaus einer elektronischen Schaltungsanordnung bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 8 ein Blockschaltbild des inneren Aufbaus einer Hauptplatine gemäß 7,
  • 9 ein Blockschaltbild des inneren Aufbaus eines ASIC-Bausteins gemäß 8,
  • 10 ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb dieses Ausführungsbeispiels der Erfindung veranschaulicht,
  • 11 ein Schaltbild des Aufbaus einer Schaltungsanordnung auf dem Elementsubstrat eines Druckkopfes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 12 ein Steuerdiagramm, das die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung gemäß 11 veranschaulicht,
  • 13 die Ausbildung der Schaltungsanordnung gemäß 11 auf dem Elementsubstrat,
  • 14 ein Schaltbild des Aufbaus einer Schaltungsanordnung auf dem Elementsubstrat eines Druckkopfes gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 15 die Ausbildung der Schaltungsanordnung gemäß 14 auf dem Elementsubstrat,
  • 16 ein Schaltbild des Aufbaus einer Schaltungsanordnung auf dem Elementsubstrat eines Druckkopfes des Standes der Technik,
  • 17 ein Steuerdiagramm, das den Betrieb der Schaltungsanordnung gemäß 16 veranschaulicht, und
  • 18 die Ausbildung der Schaltungsanordnung gemäß 16 auf dem Elementsubstrat.
  • Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
  • Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen im einzelnen beschrieben.
  • Bei den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird eine Druckvorrichtung mit einem Tintenstrahl-Drucksystem näher beschrieben, wobei ein Drucker als Ausführungsbeispiel in Betracht gezogen wird.
  • Im Rahmen der nachstehenden Beschreibung beinhaltet der Begriff "Drucken" nicht nur die Bildung von bedeutsamen Informationen wie Zeichen und grafischen Darstellungen, sondern auch die Erzeugung von z.B. Bildern, Figuren und Mustern auf einem Druckmaterial im weiteren Sinne, unabhängig davon, ob die erzeugte Information bedeutsam oder unbedeutend ist oder ob die erzeugte Information sichtbar gemacht wird, sodass sie vom menschlichen Auge wahrgenommen oder zur Behandlung eines Druckmaterials dienen kann.
  • Weiterhin bezieht sich der Begriff "Druckmaterial" auf jedes Material, das Tinte aufnehmen kann, wie Textilgewebe, Kunststoffschichten bzw. Folien, Metallplatten, Glas, Keramikmaterial, Holz und Leder sowie auch auf Papierblätter, die bei üblichen Druckvorrichtungen Verwendung finden.
  • Außerdem ist der Begriff "Tinte" (der nachstehend auch in Form des Begriffes "Flüssigkeit" verwendet wird) wie der vorstehend erläuterte Begriff "Drucken" im weiteren Sinne zu interpretieren, d.h., der Begriff "Tinte" bezeichnet eine Flüssigkeit, die auf ein Druckmaterial bzw. einen Aufzeichnungsträger aufgebracht wird und auf diese Weise zur Erzeugung von Bildern, Figuren und Mustern sowie zur Behandlung des Druckmaterials bzw. Aufzeichnungsträgers oder zur Behandlung von Tinte (z.B. zur Festigung oder Herbeiführung einer Unlöslichkeit eines Farbmittels in der auf ein Druckmaterial aufgebrachten Tinte) Verwendung finden kann.
  • Ferner bezieht sich der Begriff "Substrat" (der nachstehend auch in Form des Begriffes "Elementsubstrat" verwendet wird) nicht nur auf eine Platine aus einem Silicium-Halbleiter, sondern auch auf eine Platine bzw. Leiterplatte, die mit Bauelementen und Leiterbahnen versehen ist.
  • Die nachstehend ebenfalls verwendete Formulierung "auf einem Substrat" beinhaltet auch "die Oberfläche eines Substrats" oder "innerhalb eines Substrats in der Nähe seiner Oberfläche" zusätzlich zu der wörtlichen Bedeutung von "auf einem Substrat". Außerdem beinhaltet der Begriff "eingebaut" im Rahmen der Erfindung nicht nur die einfache Anordnung von separaten Bauelementen auf einer Platine, sondern bezieht sich auch auf die integrierte Ausbildung/Herstellung von Bauelementen auf einem Substrat durch einen Herstellungsvorgang für eine Halbleiterschaltung.
  • Gerätgehäuse
  • Die 1 und 2 zeigen eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Druckers mit einem Tintenstrahl-Drucksystem. Wie in 1 dargestellt ist, umfasst hierbei ein Gerätgehäuse M1000 dieses Ausführungsbeispiels des Druckers äußere Bauelemente in Form eines unteren Gehäuses M1001, eines oberen Gehäuses M1002, einer Zugangsklappe M1003 und eines Ausgabefachs M1004, in denen ein Chassis M3019 ( 2) angeordnet ist.
  • Das Chassis M3019 besteht aus einer Anzahl von plattenartigen Metallelementen mit einer vorgegebenen Steifigkeit, die einen Rahmen für die Druckvorrichtung bilden und verschiedene Druckmechanismen tragen, auf die nachstehend noch näher eingegangen wird.
  • Das untere Gehäuse M1001 bildet hierbei im wesentlichen die untere Hälfte des Gerätgehäuses M1000, während das obere Gehäuse M1002 im wesentlichen die obere Hälfte des Gerätgehäuses M1000 bildet. Durch die Kombination dieser beiden Gehäuse ergibt sich eine Struktur mit einem Hohlraum zur Aufnahme verschiedener, nachstehend noch näher beschriebener Mechanismen, wobei an der Oberseite und der Vorderseite dieser Struktur Öffnungen ausgebildet sind.
  • Ein Endbereich des Ausgabefachs M1004 ist hierbei dreh- oder schwenkbar in dem unteren Gehäuse M1001 befestigt. Durch entsprechendes Verschwenken des Ausgabefachs M1004 kann daher die an der Vorderseite des unteren Gehäuse M1001 ausgebildete Öffnung geöffnet und verschlossen werden. Wenn ein Druckvorgang auszuführen ist, wird daher das Ausgabefach M1004 zum Öffnen vorwärts geschwenkt, sodass Druckblätter P über die Öffnung ausgegeben und in der Ausgabereihenfolge gestapelt bzw. geschichtet werden können. Das Ausgabefach M1004 umfasst außerdem zwei Fachverlängerungen M1004a und M1004b, durch deren Herausziehen in dem erforderlichen Umfang der Blattauflagebereich in 3 Schritten vergrößert bzw. verringert werden kann.
  • Ein Endbereich der Zugangsklappe M1003 ist ebenfalls drehbar in dem oberen Gehäuse M1002 befestigt, sodass die an der Oberseite des oberen Gehäuses M1002 ausgebildete Öffnung mit Hilfe der Zugangsklappe M1003 geöffnet und wieder verschlossen werden kann, was den Austausch einer in dem Hauptgerät angeordneten Druckkopfpatrone H1000 oder eines Tintenbehälters H1900 ermöglicht. Obwohl dies nicht dargestellt ist, wird beim Öffnen und Schließen der Zugangsklappe M1003 mit Hilfe eines an der Hinterseite der Zugangsklappe M1003 ausgebildeten Vorsprungs ein Klappen-Öffnungs-/Schließhebel gedreht, dessen Drehstellung von einem Mikroschalter oder dergleichen erfasst wird. Auf diese Weise kann der Öffnungs-/Schließzustand der Zugangsklappe erfasst werden.
  • Auf der Oberseite des oberen Gehäuses M1002 sind im hinteren Abschnitt eine betätigbare Netztaste E0018 und Wiederaufnahmetaste E0019 in Verbindung mit einer Leuchtdiode E0020 angeordnet. Bei einer Betätigung der Netztaste E0018 wird die Leuchtdiode E0020 eingeschaltet, wodurch die Bedienungsperson die Information erhält, dass ein Druckvorgang erfolgen kann. Die Leuchtdiode E0020 hat im übrigen verschiedene Anzeigefunktionen und informiert z.B. die Bedienungsperson in Bezug auf eine bei dem Drucker vorliegende Störung, indem die Art einer über die Leuchtdiode E0020 erfolgenden Blinksignalabgabe oder die Lichtsignalfarbe verändert wird oder indem ein Summer E0021 (7) betätigt wird. Wenn die Störung behoben ist, wird der Druckvorgang durch Betätigung der Wiederaufnahmetaste E0019 wieder aufgenommen.
  • Druckmechanismen
  • Nachstehend wird auf die bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehenen Druckmechanismen näher eingegangen, die in dem Gerätgehäuse M1000 des Druckers angeordnet sind.
  • Die bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehenen Druckmechanismen umfassen: eine automatische Einzugseinrichtung M3022 zum automatischen Einziehen von zu bedruckenden Druck- bzw. Aufzeichnungsblättern P in das Gerätgehäuse, eine Transporteinheit M3029 zum Transport der von der automatischen Einzugseinrichtung einzeln eingezogenen Druckblätter P in eine gewünschte Druckstellung und Führung der bedruckten Aufzeichnungsblätter P von dieser Druckstellung zu einer Ausgabeeinheit M3030, eine Druckeinheit zur Durchführung des gewünschten Druckens bei jedem von der Transporteinheit M3029 zugeführten Druckblatt P sowie eine Regeneriereinheit M5000 zur Regenerierung z.B. der Druckeinheit.
  • Druckeinheit
  • Nachstehend wird die Druckeinheit näher beschrieben.
  • Die Druckeinheit umfasst einen beweglich von einer Wagenachse M4021 getragenen Druckwagen M4001, wobei die Druckkopfpatrone H1000 an diesem Druckwagen M4001 entnehmbar angeordnet ist.
  • Druckkopfpatrone
  • Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 näher auf die Druckkopfpatrone eingegangen.
  • Wie in 3 dargestellt ist, umfasst die Druckkopfpatrone H1000 bei diesem Ausführungsbeispiel den Tinte enthaltenden Tintenbehälter H1900 sowie einen Druckkopf H1001 zum Ausstoßen der vom Tintenbehälter H1900 zugeführten Tinte über Düsen in Abhängigkeit von einer Druckinformation. Der Druckkopf H1001 stellt hierbei einen sogenannten Patronentyp dar, der an dem (nachstehend noch näher beschriebenen) Druckwagen M4001 entnehmbar angeordnet ist.
  • Zur Erzielung eines qualitativ hochwertigen Foto-Farbdrucks umfasst die Druckkopfpatrone H1000 bei diesem Ausführungsbeispiel separate Farbtintenbehälter wie z.B. Tintenbehälter für schwarze Tinte, helle Cyantinte, helle Magentatinte, Cyantinte, Magentatinte und gelbe Tinte. Wie in 4 dargestellt ist, können diese Tintenbehälter unabhängig voneinander an dem Druckkopf H1001 angebracht und entnommen bzw. ausgetauscht werden.
  • Wie ferner in 5 in Form einer auseinandergezogenen perspektivischen Ansicht dargestellt ist, umfasst der Druckkopf H1001 ein Druckelementsubstrat H1100, eine erste Platte H1200, eine elektrische Leiterplatte bzw. Platine H1300, eine zweite Platte H1400, eine Tintenbehälter-Halterung H1500, ein Kanal-Bildungselement H1600, Filter H1700 sowie Dichtungsgummielemente H1800.
  • Auf dem Druckelementsubstrat H1100 sind eine Vielzahl von Druckelementen zum Ausstoßen von Tinte sowie eine Vielzahl von z.B. aus Aluminium bestehenden elektrischen Leitungen zur Zuführung von elektrischem Strom zu den Druckelementen auf der Oberfläche eines Siliciumsubstrats mit Hilfe einer Beschichtungstechnik ausgebildet. Eine Vielzahl von Tintenkanälen sowie eine Vielzahl von Ausstoßöffnungen H1100T sind entsprechend den Druckelementen mit Hilfe eines fotolithografischen Verfahrens ausgebildet. Außerdem sind an der Rückseite Tintenzuführungsöffnungen zur Zuführung von Tinte zu diesen Tintenkanälen ausgebildet. Das Druckelementsubstrat H1100 ist auf die erste Platte H1200 aufgeklebt, in der Tintenzuführungsöffnungen H1201 zur Zuführung von Tinte zu dem Druckelementsubstrat H1100 ausgebildet sind. Die mit einer Öffnung versehene zweite Platte H1400 ist wiederum auf die erste Platte H1200 aufgeklebt, an der die elektrische Leiterplatte 1300 derart angebracht ist, dass die elektrische Leiterplatte H1300 und das Druckelementsubstrat H1100 elektrisch miteinander verbunden sind.
  • Über die elektrische Leiterplatte H1300 wird dem Druckelementsubstrat H1100 ein elektrisches Signal zum Ausstoßen von Tinte zugeführt. Die elektrische Leiterplatte H1300 umfasst dem Druckelementsubstrat H1100 entsprechende elektrische Leitungen sowie an den Enden dieser Leitungen ausgebildete externe Signaleingabeanschlüsse H1301, über die vom Gerätgehäuse zugeführte elektrische Signale aufgenommen werden. Diese externen Signaleingabeanschlüsse H1301 sind an der Rückseite der Tintenbehälter-Halterung H1500 angeordnet und befestigt.
  • Das Kanal-Bildungselement H1600 ist an der die Tintenbehälter H1900 aufnehmenden Tintenbehälter-Halterung H1500 durch Ultraschallverschweißung befestigt, wodurch Tintenkanäle H1501 von den Tintenbehältern H1900 zu der ersten Platte H1200 gebildet werden. Die Filter H1700 sind an den mit den Tintenbehältern H1900 in Eingriff tretenden Enden der Tintenkanäle H1501 verbunden, um das Eindringen von Staub aus dem Außenbereich zu verhindern. Die Dichtungsgummielemente H1800 sind hierbei an den mit den Tintenbehältern H1900 in Eingriff tretenden Bereichen angeordnet, um einen Austritt bzw. ein Verdunsten der Tinte in diesen Eingriffsbereichen zu verhindern.
  • Außerdem ist bei dem Druckkopf H1001 eine aus der Tintenbehälter-Halterung H1500, dem Kanal-Bildungselement H1600, den Filtern H1700 und den Dichtungsgummielementen H1800 bestehende Tintenbehälter-Halterungseinheit durch Bonden oder mit Hilfe eines Klebstoffs oder dergleichen mit einer von dem Druckelementsubstrat H1100, der ersten Platte H1200, der elektrischen Leiterplatte H1300 und der zweiten Platte H1400 gebildeten Druckelementeinheit verbunden.
  • Druckwagen
  • Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 2 näher auf den Druckwagen M4001 eingegangen.
  • Wie in 2 dargestellt ist, umfasst der Druckwagen M4001 eine Wagenabdeckung M4002 und einen Druckkopf-Einstellhebel M4007. Die Wagenabdeckung M4002 steht mit dem Druckwagen M4001 in Eingriff und führt den Druckkopf H1001 in seine Anbringungsposition an dem Druckwagen M4001. Der Druckkopf-Einstellhebel M4007 steht mit der Tintenbehälter-Halterung H1500 des Druckkopfes H1001 in Eingriff und drückt den Druckkopf H1000 in eine vorgegebene Anbringungsposition (Steckplatz).
  • Der Druckkopf-Einstellhebel M4007 ist hierbei im oberen Bereich des Druckwagens M4001 angeordnet und um eine Druckkopf-Einstellhebelwelle drehbar. Außerdem ist eine (nicht dargestellte) Druckkopf-Einstellplatte über eine Feder in einem mit dem Druckkopf H1001 in Eingriff befindlichen Bereich angeordnet. Durch die von dieser Feder ausgeübte Federkraft wird der Druckkopf H1001 angedrückt und an dem Druckwagen M4001 gehalten.
  • Ein flexibles Kontakt-Druckkabel (Kontakt-FPC) E0011 ist in einem weiteren Kontaktbereich des Druckwagens M4001 mit dem Druckkopf H1001 angeordnet. Hierbei treten Kontaktelemente E0011a dieses flexiblen Kontakt-Druckkabels E0011 mit an dem Druckkopf H1001 ausgebildeten Kontaktelementen (externen Signaleingabeanschlüssen) H1301 zum Austausch verschiedener Informationen bezüglich des Druckens oder der Zuführung von elektrischer Energie zu dem Druckkopf H1001 in elektrischen Kontakt.
  • Zwischen den Kontaktelementen E0011a des flexiblen Kontakt-Druckkabels E0011 und dem Druckwagen M4001 ist ein z.B. aus Gummi bestehendes (nicht dargestelltes) elastisches Element ausgebildet, wobei durch die von diesem elastischen Element ausgeübte Andruckkraft und die Vorspannungskraft der Druckkopf-Einstellhebelfeder ein zuverlässiger Kontakt zwischen den Kontaktelementen E0011a und dem Druckwagen M4001 gewährleistet wird. Außerdem ist das flexible Kontakt-Druckkabel E0011 mit einer an der Rückseite des Druckwagens M4001 angebrachten Wagen-Leiterplatte (CRPCB) E0013 verbunden (7).
  • Scanner
  • Der Drucker gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist auch als Lesegerät verwendbar, indem der Druckkopf durch einen Scanner ersetzt wird.
  • Dieser Scanner bewegt sich somit zusammen mit dem Druckwagen des Druckers und liest ein Vorlagenbild aus, das anstelle eines Druckmaterials in einer Nebenabtastrichtung transportiert wird. Das Auslesen eines Vorlagenbildes erfolgt hierbei durch abwechselnde Durchführung des Lesevorgangs und des Vorlagen-Transportvorgangs.
  • Die 6A und 6B zeigen perspektivische Darstellungen des Aufbaus dieses Scanners M6000.
  • Wie in 6B dargestellt ist, ist eine Scannerhalterung M6001 kastenartig ausgestaltet und umfasst optische Systeme und die für den Lesevorgang erforderlichen Verarbeitungsschaltungen. Ein Scanner-Leseobjektiv M6006 ist in einem Bereich angeordnet, der nach der Anbringung des Scanners M6000 an dem Druckwagen M4001 der Vorlagenoberfläche gegenüberliegt. Mit Hilfe des Scanner-Leseobjektivs M6006 wird ein Vorlagenbild ausgelesen, wobei eine eine (nicht dargestellte) Lichtquelle enthaltende Scanner-Beleuchtungslinse M6005 die Vorlage mit Hilfe des von dieser Lichtquelle abgegebenen Lichts ausleuchtet.
  • Im Bodenbereich der Scannerhalterung M6001 ist eine Scannerabdeckung M6003 angeordnet, die eine Lichtabschirmung für den Innenraum der Scannerhalterung M6001 bildet. Lamellenartige Griffelemente an den Seiten der Scannerabdeckung M6003 erleichtern hierbei die Anbringung an dem Druckwagen M4001 sowie die Entnahme. Die äußere Formgebung der Scannerhalterung M6001 entspricht im wesentlichen der Formgebung der Druckkopfpatrone H1000, sodass die Scannerhalterung M6001 im Rahmen von der Druckkopfpatrone H1000 entsprechenden Vorgängen an dem Druckwagen M4001 angebracht und wieder entnommen werden kann.
  • Weiterhin umfasst die Scannerhalterung M6001 eine Platine mit den vorstehend beschriebenen Verarbeitungsschaltungen sowie eine mit dieser Platine verbundene Scanner-Kontaktleiterplatte M6004, die an der Außenseite angeordnet ist. Bei der Anbringung des Scanners M6000 an dem Druckwagen M4001 gelangt diese Scanner-Kontaktleiterplatte M6004 in Kontakt mit dem flexiblen Kontakt-Druckkabel E0011 des Druckwagens M4001, wodurch die Platine mit dem Steuersystem des Hauptgerätes über den Druckwagen M4001 elektrisch verbunden wird.
  • Nachstehend wird der elektrische Schaltungsanordnung dieses Ausführungsbeispiels der Erfindung näher beschrieben.
  • 7 zeigt eine schematische Darstellung des Gesamtaufbaus der elektrischen Schaltungsanordnung dieses Ausführungsbeispiels.
  • Die elektrische Schaltungsanordnung dieses Ausführungsbeispiels umfasst im wesentlichen die Wagen-Leiterplatte (CRPCB) E0013, eine Hauptplatine (Leiterplatte) E0014 sowie eine Stromversorgungseinheit E0015.
  • Die Stromversorgungseinheit E0015 ist hierbei mit der Hauptplatine E0014 zur Durchführung verschiedener Stromversorgungsvorgänge verbunden.
  • Die Wagen-Leiterplatte E0013 stellt eine an dem Druckwagen M4001 (2) angebrachte gedruckte Leiterplatteneinheit dar, die als Schnittstelle für den Signalaustausch mit dem Druckkopf über das flexible Kontakt-Druckkabel E0011 dient. Außerdem werden von der Wagen-Leiterplatte E0013 auf der Basis eines von einem Stellungssensor E0004 in Abhängigkeit von der Bewegung des Druckwagens M4001 abgegebenen Impulssignals Änderungen der Positionsbeziehung zwischen einer Stellungsskala E0005 und dem Stellungssensor E0004 erfasst und der Hauptplatine E0014 über ein flexibles Flachkabel (CRFFC) E0012 ein entsprechendes Signal zugeführt.
  • Die Hauptplatine stellt eine gedruckte Leiterplatteneinheit zur Ansteuerung jeweiliger Bauelemente der Tintenstrahl-Druckvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels dar. Hierbei sind auf der Hauptplatine E/A-Schnittstellen z.B. für einen Papier-Endsensor (PE-Sensor) E0007, einen ASF-Sensor E0009 und einen Klappensensor E0022, eine parallele Schnittstelle E0016, eine serielle Schnittstelle E0017, die Wiederaufnahmetaste E0019, die Leuchtdiode E0020, die Netztaste E0018 und der Summer E0021 vorgesehen. Außerdem ist die Hauptplatine mit einem Wagenmotor E0001, einem LF-Motor E0002 und einem PG-Motor E0003 zur Steuerung der Betätigung dieser Motoren verbunden. Ferner umfasst die Hauptplatine Schnittstellen, über die die Verbindung zu einem Tintenverbrauchssensor E0006, einem GAP-Sensor E0008, einem PG-Sensor E0010, dem flexiblen Flachkabel E0012 und der Stromversorgungseinheit E0015 hergestellt werden.
  • 8 zeigt ein Blockschaltbild des inneren Aufbaus der Hauptplatine.
  • Wie 8 zu entnehmen ist, umfasst eine Zentraleinheit CPU E1001 einen internen Oszillator OSC E1002 und ist mit einem Schwingkreis E1005 zur Erzeugung eines Systemtaktsignals in Abhängigkeit von einem von dem Schwingkreis E1005 erhaltenen Ausgangssignal E1019 verbunden. Außerdem ist die Zentraleinheit CPU E1001 mit einem Festspeicher ROM E1004 und einem ASIC-Schaltkreis (einem anwenderspezifischen integrierten Schaltkreis) E1006 verbunden. Die Zentraleinheit CPU E1001 steuert hierbei den ASIC-Schaltkreis in Abhängigkeit von in dem Festspeicher ROM E1004 gespeicherten Programmen und erfasst den Status eines von der Netztaste erhaltenen Eingangssignals E1017, eines von der Wiederaufnahmetaste erhaltenen Eingangssignals E1016, eines Klappenstellungs-Erfassungssignals E1042 und eines Druckkopf-Erfassungssignals (HSENS) E1013. Außerdem betätigt die Zentraleinheit CPU E1001 den Summer E0021 durch ein Summersignal (BUZ) E1018 und erfasst den Status eines Tintenverbrauchssignals (INKS) E1011 und eines Thermistor-Temperaturerfassungssignals (TH) E1012 bei einem eingebauten A/D-Umsetzer E1003. Darüber hinaus steuert die Zentraleinheit CPU E1001 die Tintenstrahl-Druckvorrichtung durch Ausführung verschiedener logischer Operationen und Beurteilung von Betriebszuständen.
  • Das Druckkopf-Erfassungssignal E1013 stellt ein Druckkopf-Anbringungserfassungssignal dar, das von der Druckkopfpatrone H1000 über das flexible Flachkabel E0012, die Wagen-Leiterplatte E0013 und das flexible Kontakt-Druckkabel E0011 eingegeben wird. Das Tintenverbrauchssignal stellt ein von dem Tintenverbrauchssensor E0006 abgegebenes analoges Ausgangssignal dar, während das Thermistor-Temperaturerfassungssignal E1012 ein von einem auf der Wagen-Leiterplatte E0013 angeordneten (nicht dargestellten) Thermistor abgegebenes Analogsignal darstellt.
  • Eine Wagenmotor-Ansteuerschaltung E1008 wird mit einer als Antriebsquelle dienenden Motorspannung (VM) E1040 beaufschlagt. In Abhängigkeit von einem von dem ASIC-Schaltkreis E1006 zugeführten Wagenmotor-Steuersignal E1036 erzeugt die Wagenmotor-Ansteuerschaltung E1008 dann ein Wagenmotor-Antriebssignal E1037 zur Betätigung des Wagenmotors E0001. Außerdem wird eine LF/PG-Motoransteuerschaltung E1009 mit der als Antriebsquelle dienenden Motorspannung E1040 beaufschlagt. In Abhängigkeit von einem von dem ASIC-Schaltkreis E1006 abgegebenen Impuls-Motorsteuersignal (PM-Steuersignal) E1033 erzeugt die LF/PG-Motoransteuerschaltung E1009 sodann ein LF-Motorantriebssignal E1035 zur Betätigung des LF-Motors und außerdem ein PG-Motorantriebssignal E1034 zur Betätigung des PG-Motors.
  • Eine Stromsteuerschaltung E1010 steuert die Stromzufuhr für jeden ein Leuchtelement aufweisenden Sensor in Abhängigkeit von einem von dem ASIC-Schaltkreis E1006 abgegebenen Stromsteuersignal E1024. Die parallele Schnittstelle E0016 überträgt ein von dem ASIC-Schaltkreis E1006 abgegebenes paralleles Schnittstellensignal E1030 zu einem mit dem Außenbereich verbundenen parallelen Schnittstellenkabel E1031 und überträgt gleichermaßen über das parallele Schnittstellenkabel E1031 zugeführte Signale zu dem ASIC-Schaltkreis E1006. Die serielle Schnittstelle E0017 überträgt ihrerseits ein von dem ASIC-Schaltkreis E1006 abgegebenes serielles Schnittstellensignal E1028 zu einem mit dem Außenbereich verbundenen seriellen Schnittstellenkabel E1029 und überträgt gleichermaßen von diesem Kabel E1029 zugeführte Signale zu dem ASIC-Schaltkreis E1006.
  • Die Stromversorgungseinheit E0015 gibt einen Druckkopfstrom bzw. eine Druckkopfspannung (VA) E1039, die Motorspannung (VM) E1040 und eine Logikspannung (VDD) E1041 ab. Der Stromversorgungseinheit E0015 werden hierbei von dem ASIC-Schaltkreis E1006 ein Druckkopf-Einschaltsignal (VHON) E1022 und ein Motor-Einschaltsignal (VMOM) E1023 zur Steuerung des Einschaltens/Abschaltens der Druckkopfspannung E1039 und der Motorspannung E1040 zugeführt. Die von der Stromversorgungseinheit E0015 abgegebene Logikspannung (VDD) E1041 wird jeweiligen internen und externen Einheiten der Hauptplatine E0014 zugeführt und hierbei einer Spannungsumsetzung unterzogen, falls dies erforderlich ist.
  • Die Druckkopfspannung E1039 wird in der Hauptplatine E0014 geglättet, dem flexiblen Flachkabel E0011 zugeführt und sodann zur Betätigung der Druckkopfpatrone H1000 verwendet.
  • Eine Rückstellschaltung E1007 erfasst einen Abfall der logischen Versorgungsspannung E1041 und führt der Zentraleinheit CPU E1001 und dem ASIC-Schaltkreis E1006 ein Rückstellsignal (RESET) E1015 zu deren Initialisierung zu.
  • Bei dem ASIC-Schaltkreis E1006 handelt es sich um einen von der Zentraleinheit CPU E1001 über einen Steuerbus E1014 gesteuerten integrierten Einchip-Halbleiterschaltkreis, der das Wagenmotor-Steuersignal E1036, das PM-Steuersignal E1033, das Stromsteuersignal E1024, das Druckkopf-Einschaltsignal E1022 und das Motor-Einschaltsignal E1023 abgibt und mit der parallelen Schnittstelle E0016 und der seriellen Schnittstelle E0017 Signale austauscht. Außerdem ermittelt der ASIC-Schaltkreis E1006 den Status eines von dem PE-Sensor E0007 abgegebenen PE-Erfassungssignals (PES) E1025, eines von dem ASF-Sensor E0009 abgegebenen ASF-Erfassungssignals (ASFS) E1026, eines von dem GAP-Sensor E0008 abgegebenen GAP-Erfassungssignals (GAPS) E1027 sowie eines von dem PG-Sensor E0010 abgegebenen PG-Erfassungssignals (PGS) E1032 und führt diese Statusdaten über den Steuerbus E1014 der Zentraleinheit CPU E1001 zu. Auf der Basis der eingegebenen Daten steuert die Zentraleinheit CPU E1001 dann das LED-Ansteuersignal E1038 zum Einschalten und Abschalten der Leuchtdiode E0020.
  • Außerdem erfasst der ASIC-Schaltkreis E1006 den Status eines Stellungssignals (ENC) E1020 zur Erzeugung eines Steuersignals und steht mit der Druckkopfpatrone H1000 über ein Druckkopf-Steuersignal E1021 zur Steuerung des Druckvorgangs in Verbindung. Das Stellungssignal (ENC) E1020 wird hierbei von dem über das flexible Flachkabel E0010 zugeführte Ausgangssignal des Wagenstellungssensors E0004 gebildet, während das Druckkopf-Steuersignal E1021 der Druckkopfpatrone E1000 über das flexible Flachkabel E0012, die Wagen-Leiterplatte E0013 und das flexible Kontakt-Druckkabel E0011 zugeführt wird.
  • 9 zeigt ein Blockschaltbild, das den internen Aufbau des ASIC-Schaltkreises E1006 veranschaulicht.
  • In 9 ist in Form von Verbindungen zwischen den einzelnen Blöcken nur die Datenübermittlung wie die Übermittlung von Druckdaten und Motorsteuerdaten zur Steuerung des Druckkopfes und der jeweiligen mechanischen Teile veranschaulicht. Steuersignale und Taktsignale, die sich auf die Schreib- und Lesevorgänge bei den eingebauten Registern eines jeden Blocks beziehen, sowie eine DMA-Steuerung betreffende Steuersignale sind hierbei zur Vereinfachung der Figur nicht dargestellt.
  • Wie in 9 veranschaulicht ist, erzeugt ein PLL-Schaltkreis E2002 ein (nicht dargestelltes) Taktsignal, das den meisten Abschnitten des ASIC-Schaltkreises E1006 zusammen mit einem Taktsignal (CLK) E2031 und einem PLL-Steuersignal (PLLON) E2033 zugeführt wird, die von der Zentraleinheit CPU E1001 abgegeben werden.
  • Eine CPU-Schnittstelle (CPU I/F) E2001 steuert die Lese-und Schreibvorgänge für die Register eines jeden (nachstehend noch näher beschriebenen) Blocks, führt einigen Blöcken (nicht dargestellte) Taktsignale zu und nimmt ein (ebenfalls nicht dargestelltes) Unterbrechungssignal in Abhängigkeit von dem Rückstellsignal E1015, einem Sanftrückstellsignal (PDWN) E2032 und dem Taktsignal (CLK) E2031, die von der Zentraleinheit CPU E1001 abgegeben werden, und einem über den Steuerbus E1014 zugeführten Steuersignal auf. Die CPU-Schnittstelle E2001 führt hierbei der Zentraleinheit CPU E1001 ein Unterbrechungssignal (INT) E2034 zu, wodurch die Zentraleinheit CPU E1001 über die Erzeugung einer Unterbrechung bei dem ASIC-Schaltkreis E1006 informiert wird.
  • Ein DRAM-Speicher E2005 umfasst Speicherbereiche wie einen Aufnahmepuffer E2010, einen Arbeitspuffer E2011, einen Druckpuffer E2014 und einen Expansionsdatenpuffer E2016 als Druckdaten-Pufferspeicher sowie einen Motor-Steuerpuffer E2023 für die Motorsteuerung. Außer diesen Druckdaten-Pufferspeichern umfasst der DRAM-Speicher E2005 auch Speicherbereiche wie einen Scanner-Ladepuffer E2024, einen Scanner-Datenpuffer E2026 und einen Übermittlungspuffer E2028 als im Scannerbetrieb zu verwendende Pufferspeicher.
  • Im Betrieb der Zentraleinheit CPU E1001 dient der DRAM-Speicher E2005 auch als Arbeitsspeicher, d.h., eine DRAM-Steuereinrichtung E2004 schaltet zwischen einem unter Verwendung der Steuersammelleitung erfolgenden Zugriff von der Zentraleinheit CPU E1001 auf den DRAM-Speicher E2005 und einem von einer (nachstehend noch näher beschriebenen) DMA-Steuereinrichtung E2003 auf den DRAM-Speicher E2005 erfolgenden Zugriff um, wodurch Lese- und Schreibvorgänge bei dem DRAM-Speicher E2005 durchgeführt werden.
  • Die DMA-Steuereinrichtung E2003 akzeptiert von jedem Block eine (nicht dargestellte) Anforderung und führt der DRAM-Steuereinrichtung ein (nicht dargestelltes) Adressensignal und ein (ebenfalls nicht dargestelltes) Steuersignal bzw. im Falle eines Schreibvorgangs einzuschreibende Daten (E2038, E2041, E2044, E2053, E2055 oder E2057) zu, wodurch der DRAM-Zugriff erfolgt. Wenn ein Lesevorgang auszuführen ist, überträgt die DMA-Steuereinrichtung E2003 ausgelesene Daten (E2040, E2043, E2045, E2051, E2054, E2056, E2058 oder E2059) von der DRAM-Steuereinrichtung E2004 zu dem Block, von dem die Anforderung erhalten worden ist.
  • Eine 1284-Schnittstelle E2006 steht im Rahmen eines wechselseitigen Informationsflusses mit einem (nicht dargestellten) externen Host-Gerät über die parallele Schnittstelle E0016 in Verbindung, wobei eine Steuerung über die Zentraleinheit CPU E1001 und die CPU-Schnittstelle E2001 erfolgt. Wenn ein Druckvorgang auszuführen ist, überträgt die 1284-Schnittstelle E2006 von der parallelen Schnittstelle E0016 empfangene Daten E2036 durch eine DMA-Verarbeitung zu einer Empfangs-Steuereinrichtung E2008. Wenn dagegen ein Scanner-Lesevorgang auszuführen ist, überträgt die 1284-Schnittstelle E2006 in dem Übermittlungspuffer E2028 des DRAM-Speichers E2005 gespeicherte Daten E2059 (1284-Übermittlungsdaten RDPIF) durch eine DMA-Verarbeitung zu der parallelen Schnittstelle.
  • Ferner steht eine USB-Schnittstelle E2007 im Rahmen eines wechselseitigen Informationsflusses über die serielle Schnittstelle E0017 mit einem (nicht dargestellten) externen Host-Gerät in Verbindung, wobei eine Steuerung über die Zentraleinheit CPU E1001 und die CPU-Schnittstelle E2001 erfolgt. Wenn hierbei ein Druckvorgang auszuführen ist, überträgt die USB-Schnittstelle E2007 ebenfalls die von der seriellen Schnittstelle E0017 empfangenen Daten (USB-Empfangsdaten) E2037 durch DMA-Verarbeitung zu der Empfangs-Steuereinrichtung E2008. Wenn dagegen ein Scanner-Lesevorgang auszuführen ist, überträgt die USB-Schnittstelle E2007 die in dem Übermittlungspuffer E2028 des DRAM-Speichers E2005 gespeicherten Daten (USB-Übertragungsdaten RDPIF) E2058 durch DMR-Verarbeitung zu der seriellen Schnittstelle. Die Empfangs-Steuereinrichtung E2008 schreibt hierbei die Empfangsdaten (WDIF) E2038 von der jeweils ausgewählten 1284-Schnittstelle E2006 oder USB-Schnittstelle E2007 in eine von einer Empfangspuffer-Steuereinrichtung E2039 angegebene Empfangspuffer-Schreibadresse ein.
  • Ein Komprimierungs-/Expansions-DMA-Schaltkreis E2009 liest im Rahmen einer durch die Zentraleinheit CPU E1001 über die CPU-Schnittstelle E2001 erfolgenden Steuerung in dem Empfangspuffer E2010 gespeicherte Empfangsdaten (Rasterdaten) aus einer von der Empfangspuffer-Steuereinrichtung E2039 angegebenen Empfangspuffer-Leseadresse aus, komprimiert oder expandiert die ausgelesenen Daten (RDWK) E2040 in Abhängigkeit von einem festgelegten Modus und schreibt die Daten sodann als Druckcodefolge (WDWK) E2041 in den Arbeitspufferspeicherbereich ein.
  • Ein Druckpufferübertragungs-DMA-Schaltkreis E2013 liest im Rahmen einer durch die Zentraleinheit CPU E1001 über die CPU-Schnittstelle E2001 erfolgenden Steuerung Druckcodes (RDWP) E2043 aus dem Arbeitsspeicher E2011 aus, ordnet jedem Druckcode eine Adresse des Druckspeichers E2014 zu, die sich für die Reihenfolge der Datenübertragung zu der Druckkopfpatrone H1000 eignet und überträgt sodann den Code (WDWP) E2044. Ein Arbeitsbereichs-DMA-Schaltkreis E2012 nimmt im Rahmen einer durch die Zentraleinheit CPU E1001 über die CPU-Schnittstelle E2001 erfolgenden Steuerung wiederholt eine Übertragung und ein Einschreiben von bezeichneten Arbeitsdateidaten (WDWF) E2042 in einen Bereich des Arbeitspufferspeichers vor, bei dem durch den Druckpufferübertragungs-DMA-Schaltkreis E2013 eine vollständig Datenübertragung stattgefunden hat.
  • Ein Druckdatenexpansions-DMA-Schaltkreis E2015 liest im Rahmen einer durch die Zentraleinheit CPU E1001 über die CPU-Schnittstelle E2001 erfolgenden Steuerung die zugeordneten und in den Druckpuffer eingeschriebenen Druckcodes und die in den Expansionsdatenpuffer E2016 eingeschriebenen Expansionsdaten unter Verwendung eines von einer Druckkopf-Steuereinrichtung E2018 abgegebenen Datenexpansions-Steuersignals E2050 als Triggersignal zur Erzeugung expandierter Druckdaten (WDHDG) E2045 aus und schreibt die hierbei erzeugten Daten als Spaltenpuffer-Schreibdaten (WDHDG) E2047 in einen Spaltenpuffer E2017 ein. Dieser Spaltenpuffer E2017 stellt einen SRAM-Speicher zur zeitweiligen Speicherung von der Druckkopfpatrone H1000 zuzuführenden Daten (expandierten Druckdaten) dar. Der Spaltenpuffer E2017 wird gemeinsam von dem Druckdatenexpansions-DMA-Schaltkreis und der Druckkopf-Steuereinrichtung in Abhängigkeit von einem bei diesen beiden Blöcken verwendeten (nicht dargestellten) Flusskontrollsignal eingesetzt und betrieben.
  • Im Rahmen der durch die Zentraleinheit CPU E1001 über die CPU-Schnittstelle E2001 erfolgenden Steuerung steht die Druckkopf-Steuereinrichtung E2018 mit Hilfe eines Druckkopf-Steuersignals mit der Druckkopfpatrone H1000 oder dem Scanner in Verbindung. Außerdem führt die Druckkopf-Steuereinrichtung E2018 auf der Basis eines von einem Stellungssignalprozessor E2019 abgegebenen Druckkopf-Betätigungssteuersignals E2049 dem Druckdatenexpansions-DMA-Schaltkreis das Datenexpansions-Steuersignal E2050 zu.
  • Wenn ein Druckvorgang durchzuführen ist, liest die Druckkopf-Steuereinrichtung E2018 expandierte Druckdaten (RDHD) E2048 aus dem Spaltenpuffer in Abhängigkeit von dem Druckkopf-Betätigungssteuersignal E2049 aus und führt die ausgelesenen Daten über das Druckkopf-Steuersignal E1021 der Druckkopfpatrone H1000 zu.
  • In einem Scanner-Lesemodus überträgt die Druckkopf-Steuereinrichtung E2018 über das Druckkopf-Steuersignal E1021 eingegebene Daten (WDHD) E2053 mit Hilfe einer DMA-Übertragung in den Scanner-Ladepuffer E2024. Ein Scanner-Datenverarbeitungs-DMA-Schaltkreis E2025 liest dann im Rahmen einer durch die Zentraleinheit CPU E1001 über die CPU-Schnittstelle E2001 erfolgenden Steuerung die in dem Scanner-Ladepuffer E2024 gespeicherten Ladepuffer-Lesedaten (RDAV) E2054 in einen Scanner-Datenpuffer E2026 in dem DRAM-Speicher E2005 ein und schreibt verarbeitete Daten (WDAV) E2055, die einer Verarbeitung wie einer Mittelwertbildung unterzogen worden sind, in den Scanner-Datenpuffer E2016 des DRAM-Speichers E2005 ein.
  • Ein Scannerdatenkomprimierungs-DMA-Schaltkreis E2027 liest die verarbeiteten Daten (RDYC) E2056 aus dem Scanner-Datenpuffer E2026 aus, komprimiert die Daten und schreibt sodann die komprimierten Daten (WDYC) E2057 im Rahmen einer durch die Zentraleinheit CPU E1001 über die CPU-Schnittstelle E2001 erfolgenden Steuerung in den Übermittlungspuffer E2028 ein.
  • Der Stellungssignalprozessor E2019 erhält ein Stellungsgebersignal (ENC) und gibt in Abhängigkeit von einer im Rahmen der über die Zentraleinheit CPU E1001 erfolgenden Steuerung bestimmten Betriebsart das Druckkopf-Betätigungssteuersignal E2049 ab. Außerdem speichert der Stellungssignalprozessor E2019 aus dem Stellungsgebersignal E1020 abgeleitete und die Position oder Geschwindigkeit des Druckwagens M4001 betreffende Informationen in ein Register ein und führt diese Informationen der Zentraleinheit CPU E1001 zu. Auf der Basis dieser Informationen bestimmt dann die Zentraleinheit CPU E1001 verschiedene Parameter für die Steuerung des Wagenmotors E0001. Eine Wagenmotor-Steuereinrichtung E2020 gibt hierbei im Rahmen der durch die Zentraleinheit CPU E1001 über die CPU-Schnittstelle E2001 erfolgenden Steuerung ein Wagenmotor-Steuersignal E1036 ab.
  • Ein Sensorsignalprozessor E2022 erhält Ausgangssignale z.B. von dem PG-Sensor E0010, dem PE-Sensor E0007, dem ASF-Sensor E0009 und dem GAP-Sensor E0008 und führt diese Sensorinformationen der Zentraleinheit CPU E1001 in Abhängigkeit von einer im Rahmen der durch die Zentraleinheit CPU E1001 erfolgenden Steuerung bestimmten Betriebsart zu. Außerdem führt der Sensorsignalprozessor E2022 auch einem LF/PG-Motorsteuer-DMA-Schaltkreis E2021 ein Sensorsignal E2052 zu.
  • Im Rahmen der über die Zentraleinheit CPU E1001 über die CPU-Schnittstelle E2001 erfolgenden Steuerung wird mit Hilfe des LF/PG-Motorsteuer-DMA-Schaltkreises E2021 aus einem Motorsteuerpuffer E2023 des DRAM-Speichers E2005 eine Motor-Steuerimpulstabelle (RDPM) E2051 ausgelesen und ein Motor-Steuerimpulssignal E abgegeben. Außerdem gibt der LF/PG-Motorsteuer-DMA-Schaltkreis E2021 unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Sensorsignals als Triggersignal für die Steuerung ein Motor-Steuerimpulssignal E1033 ab.
  • Im Rahmen der durch die Zentraleinheit CPU E1001 über die CPU-Schnittstelle E2001 erfolgenden Steuerung gibt ferner eine Leuchtdioden-Steuereinrichtung E2030 ein Leuchtdioden-Ansteuersignal E1038 ab. Außerdem gibt im Rahmen der durch die Zentraleinheit CPU E1001 über die CPU-Schnittstelle E2001 erfolgenden Steuerung eine Schnittstellen-Steuereinrichtung E2029 das Druckkopf-Einschaltsignal E1022, das Motor-Einschaltsignal E1023 und das Stromsteuersignal E1024 ab.
  • Nachstehend wird der Betrieb der Tintenstrahl-Druckvorrichtung gemäß dem in der vorstehend beschriebenen Weise aufgebauten Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm gemäß 10 näher beschrieben.
  • Wenn die Druckvorrichtung mit einem Wechselspannungs-Netzanschluss verbunden wird, wird in einem Schritt S1 zunächst eine erste Initialisierung der Druckvorrichtung durchgeführt, bei der das System der elektrischen Schaltungsanordnungen und hierbei z.B. der Festspeicher ROM und der Arbeitsspeicher RAM der Druckvorrichtung überprüft und festgestellt wird, ob ein normaler elektrischer Betrieb der Druckvorrichtung erfolgen kann.
  • In einem Schritt S2 wird sodann ermittelt, ob die Netztaste E0018 am oberen Gehäuse M1002 des Gerätgehäuses M1000 betätigt worden ist. Wenn dies der Fall ist, geht der Ablauf auf einen Schritt S3 zur Durchführung einer zweiten Initialisierung über.
  • Bei dieser zweiten Initialisierung werden die verschiedenen Antriebsmechanismen und das Druckkopfsystem der Druckvorrichtung überprüft, d.h., durch eine Initialisierung der verschiedenen Motoren und Eingabe von Druckkopfinformationen wird festgestellt, ob die Druckvorrichtung betriebsbereit ist.
  • In einem Schritt S4 wird das Vorliegen eines Ereignisses bzw. einer Aufforderung abgewartet, d.h., es wird überwacht, ob von der externen Schnittstelle ein Befehlsereignis übermittelt wird, ein Bedienfeldereignis auf Grund einer von einer Bedienungsperson vorgenommenen Eingabe vorliegt oder ein internes Steuerereignis in Bezug auf die Druckvorrichtung vorhanden ist. Wenn eines dieser Ereignisse bzw. Aufforderungen vorliegt, wird eine dem Ereignis entsprechende Verarbeitung ausgeführt.
  • Wenn z.B. im Schritt S4 von der externen Schnittstelle eine Aufforderung in Form eines Druckbefehls erhalten wird, geht der Ablauf auf einen Schritt S5 über. Wird im Schritt S4 eine von einer Bedienungsperson vorgenommene Netztastenbetätigung festgestellt, geht der Ablauf auf einen Schritt S10 über. Wenn im Schritt S4 ein anderes Ereignis bzw. eine andere Aufforderung vorliegt, geht der Ablauf auf einen Schritt S11 über.
  • Im Schritt S5 wird der von der externen Schnittstelle erhaltene Druckbefehl analysiert, um den festgelegten Papiertyp, das Blattformat, die Druckqualität und die Art des Papiertransportes zu bestimmen. In dem Arbeitsspeicher RAM E2005 der Druckvorrichtung sind Daten gespeichert, die diese Bestimmung ermöglichen. Anschließend geht der Ablauf auf einen Schritt S6 über.
  • Im Schritt S6 wird ein Papiertransport in Abhängigkeit von dem im Schritt S5 festgelegten Papiertransportverfahren eingeleitet. Wenn ein Blatt in eine Druckbeginnposition transportiert worden ist, geht der Ablauf auf einen Schritt S7 über.
  • Im Schritt S7 erfolgt ein Druckvorgang, bei dem über die externe Schnittstelle zugeführte Druckdaten einmalig im Druckpuffer gespeichert werden. Sodann wird der Wagenmotor E0001 zur Bewegung des Druckwagens M4001 in der Abtastrichtung angetrieben, wobei die in dem Druckpuffer E2014 gespeicherten Druckdaten der Druckpatrone H1000 zum Ausdrucken einer Zeile zugeführt werden. Wenn die Druckdaten einer Zeile vollständig ausgedruckt sind, wird der Zeilentransportmotor (LF-Motor) E0002 zur Drehung einer Zeilentransportwalze M3001 zum Transport des Blattes in der Nebenabtastrichtung betätigt. Sodann wird dieser Vorgang wiederholt ausgeführt. Wenn das Ausdrucken der über die externe Schnittstelle zugeführten Druckdaten einer Seite abgeschlossen ist, geht der Ablauf auf einen Schritt S8 über.
  • Im Schritt S8 wird der LF-Motor E0002 zum Antrieb einer Blattausgabewalze M2003 angetrieben. Der Blatttransport wird so lange wiederholt, bis festgestellt worden ist, dass das Blatt vollständig aus dem Gerät ausgegeben worden ist. Wenn dieser Vorgang abgeschlossen ist, ist das Blatt vollständig in das Blattausgabefach M1004a transportiert worden.
  • In einem Schritt S9 wird sodann festgestellt, ob das Ausdrucken sämtlicher auszudruckender Seiten abgeschlossen ist. Wenn noch auszudruckende Seiten vorhanden sind, kehrt der Ablauf zum Schritt S5 zur Wiederholung der vorstehend beschriebenen Schritte S5 bis S9 zurück. Wenn dagegen das Ausdrucken sämtlicher Seiten abgeschlossen ist, wird der Druckvorgang beendet, woraufhin der Ablauf zum Schritt S4 zurückkehrt und das Vorliegen des nächsten Ereignisses bzw. der nächsten Aufforderung abgewartet wird.
  • In einem Schritt S10 wird ein Drucker-Betriebsbeendigungsvorgang zur Unterbrechung bzw. Beendigung des Betriebs der Druckvorrichtung durchgeführt, d.h., zur Abschaltung der Stromzufuhr zu den verschiedenen Motoren und dem Druckkopf wird der Betrieb in einen Zustand überführt, bei dem die Stromzufuhr abgeschaltet werden kann. Nach der Abschaltung der Stromzufuhr kehrt der Ablauf dann zum Schritt S4 zurück, um das Vorliegen des nächsten Ereignisses bzw. der nächsten Aufforderung abzuwarten.
  • In einem Schritt S11 erfolgt eine Verarbeitung anderer Ereignisse bzw. Aufforderungen als der vorstehend beschriebenen, bei der z.B. eine den diversen Tasten des Bedienfeldes der Druckvorrichtung entsprechende Verarbeitung, eine einem über die externe Schnittstelle erhaltenen Regenerierungsbefehl entsprechende Verarbeitung oder die Verarbeitung einer internen Regenerierungsaufforderung erfolgt. Nach dieser Verarbeitung kehrt der Ablauf dann zum Schritt S4 zurück, um das Vorliegen des nächsten Ereignisses bzw. der nächsten Aufforderung abzuwarten.
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • Nachstehend wird ein erstes Ausführungsbeispiel einer auf dem Druckkopf-Elementsubstrat (Druckelementsubstrat) H1100 des vorstehend beschriebenen Druckers ausgebildeten (eingebauten) Schaltungsanordnung näher beschrieben.
  • 11 zeigt ein Schaltbild des Aufbaus einer auf dem Substrat eines Druckkopfes gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildeten (eingebauten) Schaltungsanordnung. Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel sind 160 Heizelemente als Druckelemente vorgesehen, wobei jeweils 16 Heizelemente umfassende Gruppen im Rahmen eines Zeitmultiplexverfahrens angesteuert werden.
  • In der Figur bezeichnen die Bezugszahlen 101A und 101B Schieberegisterschaltungen zur Speicherung von 5-Bit-Daten, die synchron mit einem Taktsignal seriell in Form von Datensignalen DATA1 und DATA2 zugeführt werden, die Bezugszahlen 102A und 102B Zwischenspeicherschaltungen zur Zwischenspeicherung der von den Schieberegisterschaltungen 101A und 101B in Abhängigkeit von einem Zwischenspeichersignal LT zugeführten 5-Bit-Daten, die Bezugszahlen 103A und 103B ENB-Verknüpfungsglieder zur Bildung des logischen Produkts der Ausgangssignale der Zwischenspeicherschaltungen und eines ENB-Signals und Zuführung der UND-Ausgangssignale zu den Gruppen D1 bis D5 und den Gruppen D6 bis D10, und die Bezugszahl 104 eine Decodiererschaltung zur Auswahl jeweiliger Heizelemente N1 bis N16 auf der Basis einer Kombination von Signalen B1 bis B4.
  • Die einer Druckelementanordnung entsprechenden Schieberegisterschaltungen 101 sind somit in der Längsrichtung des Elementsubstrats in zwei Schieberegisterschaltungen 101A und 101B unterteilt, die jeweils den in ihrer Nähe angeordneten Druckelementen Daten zuführen. Die Decodiererschaltung wird hierbei jedoch für die gesamte Druckelementanordnung verwendet, da eine Blockwahl zur gleichzeitigen Ansteuerung von beabstandeten (verstreuten) Druckelementen erfolgt, wodurch sich die Tintenauffüllcharakteristik verbessert.
  • Weiterhin bezeichnen die Bezugszeichen H1 bis H160 Druckelemente bildende Heizwiderstände, die gemeinsam mit einer Heizstromversorgung in Form einer Heizspannung VH verbunden sind, die Bezugszeichen Q1 bis Q160 Transistoren zur Steuerung der Erregung der Heizwiderstände, die Bezugszeichen A1 bis A160 UND-Glieder zur Bildung des logischen Produktes der Ausgangssignale N1 bis N16 der Decodiererschaltung 104 und der Ausgangssignale D1 bis D10 der ENB-Verknüpfungsglieder, und die Bezugszeichen B1 bis B160 Pufferschaltungen zur Ansteuerung der Transistoren Q1 bis Q160 in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der UND-Glieder A1 bis A160.
  • Wie 11 zu entnehmen ist, sind somit bei diesem Ausführungsbeispiel die Schieberegister 101, die Zwischenspeicher 102 und die ENB-Verknüpfungsglieder 103 in Form von zwei Systemen A und B angeordnet, die jeweils 80 Heizelementen zugeordnet sind.
  • Nachstehend wird die Arbeitsweise der Ansteuerschaltung gemäß 11 unter Bezugnahme auf das Steuerdiagramm gemäß 12 näher beschrieben, das einen Ablauf (eine Ausstoßperiode) für die einmalige Auswahl beliebiger Heizelemente aus den 160 Heizelementen veranschaulicht.
  • Zunächst werden Bilddaten entsprechende 10-Bit-Daten in Form von zwei parallelen 5-Bit-Daten den Schieberegisterschaltungen 101A und 101B synchron mit dem gemeinsamen Taktsignal CLK in Form von zwei Signalen DATA1 und DATA2 seriell zugeführt. Das für die beiden Zwischenspeicherschaltungen gemeinsam vorgesehene Zwischenspeichersignal LT geht hierbei auf den Wert "H" über, wodurch die seriellen Daten jeweils von den Zwischenspeicherschaltungen 102A und 102B zwischengespeichert werden.
  • Die Signale B1 bis B4 werden der Decodiererschaltung 104 zugeführt, über die eine Auswahl der Signalleitungen N1 bis N16 erfolgt. In diesem Falle werden die Signalleitungen N1 bis N16 aufeinanderfolgend ausgewählt. Die tatsächliche zeitliche Auswahlfolge der Signale N1 bis N16 unterscheidet sich jedoch von der Anordnungsreihenfolge der Heizelemente, da bei aufeinanderfolgender Betätigung benachbarter Heizelemente bzw. Düsen sich die Druckqualität unter dem Einfluss eines bei benachbarten Düsen erfolgenden Tintenausstoßes verschlechtern kann.
  • In diesem Falle geht das Signal an der Signalleitung N1 auf "H" über, um Heizelemente jeweiliger Gruppen auszuwählen, die mit der Signalleitung N1 verbunden sind. Die 10-Bit-Bilddaten stellen Bildinformationen für 10 mit der Signalleitung N1 verbundenen Heizelemente dar, die bei der Auswahl der Signalleitung N1 als Ausgangssignale der Zwischenspeicherschaltungen 102A und 102B zwischengespeichert und von den Zwischenspeicherschaltungen 102A und 102B den Signalleitungen D1 bis D10 vor dem Übergang des ENB-Signals (HE) auf den Wert "H" zugeführt werden. Jede der Signalleitungen D1 bis D10 ist gemeinsam 16 Bitstellen einer entsprechenden Gruppe von 10 Gruppen zugeordnet. Die mit der Signalleitung N1 verbundenen Heizelemente in den über die Signalleitungen D1 bis D10 ausgewählten Gruppen werden hierbei mit einer Impulsdauer angesteuert, die der "H"-Dauer des ENB-Signals entspricht.
  • In ähnlicher Weise werden der Signalleitung N2 entsprechende 10-Bit-Bilddaten als zwei parallele 5-Bit-Daten den Schieberegisterschaltungen 101A und 101B in Form von zwei Signalen DATA1 und DATA2 synchron mit dem Taktsignal CLK seriell zugeführt. Nach erfolgter Zuführung geht das Zwischenspeichersignal LT auf den Wert "H" über, sodass die Bilddaten zwischengespeichert werden, woraufhin die Signalleitung N2 von den in den Decodierer eingegebenen Signalen B1 bis B4 ausgewählt und die mit der Signalleitung N2 verbundenen Heizelemente entsprechend den Bilddaten mit einer Impulsdauer angesteuert werden, die der "H"-Dauer des HE-Signals entspricht.
  • Durch aufeinanderfolgende 16-fache Wiederholung dieses Vorgangs können somit die 160 Heizelemente im Rahmen einer Zeitmultiplex-Ansteuerung in Einheiten von 10 Heizelementen zu 16 Zeitpunkten betätigt werden.
  • Die 160 Heizelemente sind somit in 10 Gruppen unterteilt, die jeweils 16 Heizelemente umfassen. Eine Ablaufzeit ist hierbei in 16 Zeiten unterteilt, damit nicht zwei oder mehr Heizelemente in einer Gruppe gleichzeitig angesteuert bzw. betätigt werden. Die aus 10 Bits bestehenden Bilddaten werden in Form von zwei 5-Bit-Daten den beiden Schieberegistern innerhalb der unterteilten Zeit zugeführt, wobei dann entsprechende Heizelemente in der gleichen Zeit angesteuert bzw. betätigt werden.
  • 13 zeigt eine Anordnung, in der die Schaltungsanordnung gemäß 11 auf dem Druckelementsubstrat H1100 ausgebildet ist. Die Bezugszahl 302 bezeichnet hierbei eine Tintenzuführungsausnehmung bzw. einen Tintenzuführungskanal. Von der Unterseite des Substrats zugeführte Tinte tritt hierbei durch den Tintenzuführungskanal 302 hindurch und gelangt auf diese Weise zu der Oberseite des Substrats, auf der die Heizelemente ausgebildet sind. Durch die Erwärmung der Heizelemente und die damit einhergehende Bildung von Dampf-oder Gasblasen in der Tinte wird die über den Tintenkanal den Heizelementen zugeführte Tinte dann in einer senkrecht zur Oberseite des Substrats verlaufenden Richtung über in der Oberseite des Substrats ausgebildete Ausstoßöffnungen ausgestoßen.
  • Bei der Anordnung gemäß 13 sind zwei 160-Bit-Heizelementanordnungen auf den beiden Seiten des Tintenzuführungskanals 302 angeordnet. Hierbei ist die linke Heizelementanordnung gemäß 13 in Bezug auf die rechte Heizelementanordnung in der Anordnungsrichtung um ein halbes Rastermaß verschoben, sodass Daten in einer Dichte ausgedruckt werden können, die dem doppelten Rastermaß einer Heizelementanordnung entspricht.
  • Nachstehend wird auf die Anordnung gemäß 13 näher eingegangen. Gemäß 13 sind zwei Systeme der Schaltungsanordnung gemäß 11 symmetrisch zueinander angeordnet, wobei sich zwischen ihnen der Tintenzuführungskanal befindet. Hierbei sind jeweilige 160-Bit-Heizelementanordnungen 303 mit zugehörigen Ansteuerschaltungen verbunden. Jede Heizelementanordnung 303 ist aufeinanderfolgend in der Anordnungsrichtung in 10 Gruppen mit Einheiten von 16 Heizelementen unterteilt. 10 Ansteuerschaltungsgruppen 304, die jeweils 16 Ansteuerschaltungen umfassen, sind entsprechend den jeweiligen Gruppen ausgebildet. Jede Ansteuerschaltungsgruppe 304 wird von den UND-Gliedern, Pufferschaltungen und Ansteuerelementen (Transistoren) gemäß 11 gebildet. Den UND-Gliedern werden jeweils ein Ausgangssignal vom Decodierer 104 und ein Ausgangssignal von einer Zwischenspeicherschaltung 307 zugeführt.
  • Das Druckelementsubstrat H1100 ist mit einem externen Gerät elektrisch über Ein-/Ausgabeschaltungen 308A und 308B verbunden, die jeweils an zwei Seiten in der Richtung angeordnet sind, in der die Heizelementanordnungen verlaufen. Die Schieberegisterschaltungen 101A und 101B und die Zwischenspeicherschaltungen 102A und 102B sind an diesen beiden Seiten entsprechend den Ein-/Ausgabeschaltungen 308A und 308B ebenfalls in der Richtung angeordnet, in der die Heizelementanordnungen verlaufen.
  • Die Ausgangssignale der Zwischenspeicherschaltungen 102A und 102B sowie die Ausgangssignale der Schieberegisterschaltungen 101A und 101B werden den Ansteuerschaltungsgruppen 304 über Leitungen zugeführt, die mit jeder Ansteuerschaltungsgruppe 304 verbunden sind. Hierbei werden den 16 UND-Gliedern in jeder der 10 Ansteuerschaltungsgruppen 304 vom jeweiligen Decodierer 104 16 Ausgangssignale zugeführt.
  • Die Ausgangssignale der Zwischenspeicherschaltungen 102A und 102B werden somit jeweils entsprechenden Ansteuerschaltungsgruppen 304 zugeführt. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Ein-/Ausgabeschaltungen 308, die Schieberegisterschaltugnen 101 und die Zwischenspeicherschaltungen 102, denen Bilddaten zugeführt werden, in der Heizelement-Anordnungsrichtung an den beiden Enden angeordnet. Den Ein-/Ausgabeschaltungen werden somit Bilddaten für die Hälfte sämtlicher Heizelemente zugeführt, wobei jede Zwischenspeicherschaltung 102 5 Ansteuerschaltungsgruppen 304 Ausgangssignale zuführt.
  • Die von den Zwischenspeicherschaltungen 102 auf den beiden Seiten verlaufenden Signalwege sind daher derart angeordnet, dass keine Überschneidung stattfindet. Ferner kann der Substratbereich, der von den von den Zwischenspeicherschaltungen zu den Ansteuerschaltungsgruppen verlaufenden Signalleitungen eingenommen wird, im Vergleich zu einem Fall, bei dem eine 10-Bit-Schieberegisterschaltung und Zwischenspeicherschaltung auf einer Seite angeordnet sind, im wesentlichen halbiert werden. Hierbei kann insbesondere die kurze Seite eines in der Heizelement-Anordnungsrichtung längeren Druckelementsubstrats effektiv verkürzt werden.
  • Wenn die Anzahl von Düsen zur Erzielung einer hohen Druckgeschwindigkeit und hohen Auflösung vergrößert wird, nehmen auch die Anzahl der Signalleitungen in dem Substrat und die Länge des Druckelementsubstrats in der Heizelement-Anordnungsrichtung zu. In diesem Falle werden die Schieberegisterschaltungen separat angebracht, wodurch der Leiterbahnbereich und damit die Chipabmessungen effektiv verringert werden.
  • Die Länge einer von der Zwischenspeicherschaltung wegführenden Signalleitung entspricht hierbei höchstens der halben Länge des Druckelementsubstrats und beträgt nur ungefähr die Hälfte der Länge einer Signalleitung, die sich bei einem Fall ergibt, bei dem die Zwischenspeicherschaltungen auf einer Seite angeordnet sind. Durch diese Verkürzung der Signalleitungen lassen sich Verzögerungen auf den Signalleitungen verringern und damit Hochgeschwindigkeitsoperationen realisieren, wobei gleichzeitig die durch externe Störungseinstreuungen gegebene Störanfälligkeit herabgesetzt wird.
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • Nachstehend wird ein zweites Ausführungsbeispiel einer auf dem Druckkopf-Elementsubstrat (Druckelementsubstrat) H1100 des vorstehend beschriebenen Druckers ausgebildeten (eingebauten) Schaltungsanordnung näher beschrieben. Da sich eine Beschreibung von dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechenden Teilen erübrigt, wird nachstehend nur auf die kennzeichnenden Teile des zweiten Ausführungsbeispiels näher eingegangen.
  • 14 zeigt ein Schaltbild des Aufbaus einer auf dem Substrat eines Druckkopfes gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel ausgebildeten (eingebauten) Schaltungsanordnung. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel werden die Eingangssignale B1 bis B4 der Decodiererschaltung 104 des ersten Ausführungsbeispiels über eine einzige Signalleitung in Form von seriellen 4-Bit-Daten eingegeben.
  • Zu diesem Zweck finden bei dem zweiten Ausführungsbeispiel eine 4-Bit-Schieberegisterschaltung 401 sowie eine 4-Bit-Zwischenspeicherschaltung 402 Verwendung. Mit Hilfe dieser Anordnung werden den Signalen B1 bis B4 des ersten Ausführungsbeispiels entsprechende 4-Bit-Daten in einen Dateneingang DATA der Schieberegisterschaltung 401 synchron mit einem Taktsignal CLK seriell eingegeben. Die Ausgangssignale der Schieberegisterschaltung 401 werden wiederum der 4-Bit-Zwischenspeicherschaltung 402 zugeführt, wo sie in Abhängigkeit von einem Zwischenspeichersignal LT zwischengespeichert werden. Die zwischengespeicherten Ausgangssignale werden dann in ähnlicher Weise wie die Signale B1 bis B4 gemäß 11 einem Decodierer 104 zugeführt.
  • 15 zeigt eine Ausgestaltung, bei der die Schaltungsanordnung gemäß 14 auf dem Druckelementsubstrat H1100 ausgebildet ist. Die 4-Bit-Schieberegisterschaltung 401 und die Zwischenspeicherschaltung 402 sind hierbei in entsprechender Zugehörigkeit zu jedem Decodierer angeordnet. Die der 4-Bit-Schieberegisterschaltung 401 zugeführten Taktsignale CLK und Datensignale DATA sowie das der 4-Bit-Zwischenspeicherschaltung 402 zugeführte Zwischenspeichersignal LT können hierbei Signalen entsprechen, die Bilddaten-Eingabeschieberegistern zugeführt werden.
  • Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel lässt sich zusätzlich zu den Vorteilen des ersten Ausführungsbeispiels der weitere Vorteil erzielen, dass sich die Anzahl der Eingangssignalleitungen für den Decodierer verringern lässt.
  • Weitere Ausführungsbeispiele
  • Jedes der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele bezieht sich auf einen Drucker in Form eines Tintenstrahldruckers, der eine zur Erzeugung von Wärmeenergie zur Herbeiführung eines Tintenausstoßes dienende Einrichtung (wie z.B. einen elektrothermischen Wandler, einen Laserstrahl-Generator und dergleichen) aufweist, die eine Zustandsänderung der Tinte durch die erzeugte Wärmeenergie herbeiführt. Durch Verwendung eines solchen Tintenstrahldruckers und Druckverfahrens lässt sich ein sehr genauer Druckvorgang mit hoher Aufzeichnungsdichte erzielen.
  • Als typische Ausführung und typisches Prinzip eines solchen Tintenstrahl-Drucksystems ist hierbei vorzugsweise ein System einzusetzen, dessen grundlegendes Prinzip z.B. aus den US-Patentschriften 4 723 129 und 4 740 796 bekannt ist. Ein solches System ist sowohl im Rahmen eines bedarfsabhängigen Bereitschaftsbetriebs als auch im Rahmen eines kontinuierlichen Betriebs verwendbar. Das System ist jedoch insbesondere im Falle des bedarfsabhängigen Bereitschaftsbetriebs sehr wirksam, da durch Anlegen zumindest eines einer Druckinformation entsprechenden und zu einem den Siedepunkt überschreitenden schnellen Temperaturanstieg führenden Treiber- oder Ansteuersignals an einen jeweiligen elektrothermischen Wandler einer Vielzahl von entsprechend einem Blatt oder entsprechend von Flüssigkeit (Tinte) enthaltenden Flüssigkeitskanälen angeordneten elektrothermischen Wandlern dann von dem jeweiligen elektrothermischen Wandler Wärmeenergie zur Erzielung eines Siedeeffektes an der Heizfläche des Druckkopfes erzeugt wird, sodass in der Flüssigkeit (Tinte) in jeweiliger Abhängigkeit von dem Treiber- bzw. Ansteuersignal eine Dampf- oder Gasblase ausgebildet werden kann.
  • Durch den auf Grund der Ausdehnung und Schrumpfung dieser Dampfblase hervorgerufenen Ausstoß der Flüssigkeit (Tinte) über eine Ausstoßöffnung wird zumindest ein Tröpfchen gebildet. Wenn das Treiber- bzw. Ansteuersignal in Form eines Impulssignals angelegt wird, lässt sich ein sofortiger und gleichmäßiger Ausdehnungs- und Schrumpfvorgang der Dampf- oder Gasblase und damit ein Flüssigkeitsausstoß (Tintenausstoß) mit besonders hoher Ansprechempfindlichkeit erzielen.
  • In Bezug auf ein solches Impuls-Ansteuersignal sind Signale geeignet, wie sie aus den US-Patentschriften 4 463 359 und 4 345 262 bekannt sind. Es sei darauf hingewiesen, dass sich ausgezeichnete Druckergebnisse unter Verwendung der in der US-Patentschrift 4 313 124 beschriebenen Bedingungen erzielen lassen, die sich auf die Temperaturanstiegsrate der wärmewirksamen Heizoberfläche beziehen.
  • In Bezug auf den Aufbau des Druckkopfes kann außer der in den vorstehend genannten Druckschriften beschriebenen Anordnung in Form einer Kombination von Ausstoßdüsen, Flüssigkeitskanälen und elektrothermischen Wandlern (linearen Flüssigkeitskanälen oder rechtwinkligen Flüssigkeitskanälen) auch eine aus den US-Patentschriften 4 558 333 und 4 459 600 bekannte Anordnung im Rahmen der Erfindung Verwendung finden, bei der der wärmewirksame Heizabschnitt in einem gewundenen Bereich angeordnet ist. Außerdem kann die Erfindung effektiv bei einer auf der japanischen Offenlegungsschrift 59-123 670 basierenden Anordnung Verwendung finden, bei der ein einer Vielzahl von elektrothermischen Wandlern gemeinsam zugeordneter Schlitz als Ausstoßbereich der elektrothermischen Wandler vorgesehen ist, oder bei einer aus der japanischen Patent-Offenlegungsschrift 59-138 461 bekannten Anordnung, bei der eine Öffnung zum Absorbieren einer Druckwelle der Wärmeenergie in einem Ausstoßbereich vorgesehen ist.
  • Darüber hinaus kann im Rahmen der Erfindung nicht nur der in Verbindung mit den vorstehenden Ausführungsbeispielen beschriebene Druckkopf in Form eines austauschbaren Chips, der mit einer Geräte-Haupteinheit elektrisch verbunden und nach seiner Anbringung an der Geräte-Haupteinheit von dieser mit Tinte versorgt werden kann, sondern auch ein Druckkopf des Kartuschen- bzw. Patronentyps Verwendung finden, bei dem ein Tintenbehälter in den Druckkopf selbst integriert ist.
  • Zur Erzielung eines stabileren Druckvorgangs sollte der erfindungsgemäße Drucker darüber hinaus vorzugsweise mit einer Regeneriereinrichtung für den Druckkopf sowie gewissen vorbereitenden Zusatzeinrichtungen und dergleichen versehen sein. Als Beispiele für solche Zusatzeinrichtungen für den Druckkopf können eine Abdeckeinrichtung, eine Reinigungseinrichtung, eine Druckbeaufschlagungs- oder Absaugeinrichtung sowie eine Vorheizeinrichtung mit elektrothermischen Wandlern, einem anderen Heizelement oder mit einer Kombination der Wandler und des Heizelements in Betracht gezogen werden. Zur Erzielung eines stabilen Druckvorgangs ist außerdem ein Vorausstoßbetrieb sehr effektiv, bei dem ein Tintenausstoß unabhängig von dem eigentlichen Druckvorgang erfolgt.
  • In Bezug auf den Druckbetrieb des Druckers kann nicht nur ein unter Verwendung lediglich einer Primärfarbe wie Schwarz oder dergleichen erfolgender Druckbetrieb, sondern auch ein unter Verwendung mehrerer verschiedener Farben erfolgender Mehrfarben-Druckbetrieb und/oder ein durch Farbmischung erzielter Vollfarben-Druckbetrieb in Betracht gezogen werden, indem entweder ein integrierter Druckkopf oder eine Kombination aus mehreren Druckköpfen Verwendung findet.
  • Obwohl bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung davon ausgegangen worden ist, dass die Tinte in Form einer Flüssigkeit vorliegt, kann im Rahmen der Erfindung alternativ auch eine Tinte Verwendung finden, die sich bei einer niedrigeren Temperatur als Raumtemperatur verfestigt und bei Raumtemperatur erweicht oder verflüssigt, oder eine Tinte, die sich erst beim Anlegen eines Drucksignals verflüssigt, da im allgemeinen bei einem Tintenstrahlsystem eine dahingehende Temperatursteuerung der Tinte selbst in einem Bereich von 30°C bis 70°C stattfindet, dass die Tintenviskosität in einem stabilen Ausstoßbereich liegt.
  • Hierbei kann die Verwendung einer im unbenutzten Zustand festen, sich jedoch bei Zuführung von Wärme verflüssigenden Tinte auch in Betracht gezogen werden, um einen Temperaturanstieg durch die erzeugte Wärmeenergie oder eine Verdampfung der Tinte zu verhindern, indem die Wärmeenergie auch dazu benutzt wird, die Tinte aus dem festen in den flüssigen Zustand zu versetzen. In jedem Falle ist im Rahmen der Erfindung eine Tinte verwendbar, die sich erst durch Zuführung von Wärmeenergie auf Grund eines Drucksignals verflüssigt und im flüssigen Zustand ausgestoßen wird, sowie eine Tinte, die sich bereits zum Zeitpunkt des Erreichens des Druckmaterials zu verfestigen beginnt, und dergleichen.
  • In Bezug auf diese Tintenarten ist im Rahmen der Erfindung das vorstehend beschriebene Schichtsiedeverfahren höchst effektiv.
  • Die Erfindung kann bei einem aus einer Vielzahl von Geräten (wie z.B. einem Hostcomputer, einer Schnittstelleneinrichtung, einem Lesegerät, einem Drucker usw.) bestehenden System oder bei einem Einzelgerät (wie einem Kopiergerät, einem Faksimilegerät usw.) Verwendung finden.
  • Da viele, scheinbar unterschiedliche Ausführungsbeispiele der Erfindung ohne Abweichungen von dem durch die Patentansprüche gegebenen Schutzumfang in Betracht gezogen werden können, sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen spezifischen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern durch die Patentansprüche definiert ist.

Claims (12)

  1. Druckkopfsubstrat, auf dem eine Druckkopfanordnung vorgesehen ist, die eine Anordnung von Druckelementen (303), die in eine Vielzahl von Gruppen der Druckelemente unterteilt ist, eine Ansteuerschaltung (304) zur selektiven Betätigung der Druckelemente, eine Wählschaltung (104), die der Vielzahl von Gruppen der Druckelemente der Anordnung zur Auswahl eines anzusteuernden Druckelements aus jeder Gruppe gemeinsam zugeordnet ist, und eine Datenzuführungseinrichtung (101, 102, 103) zur Zuführung von Ansteuerdaten zu der Ansteuerschaltung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Wählschaltung (104) gemeinsame Leitungen (N1 bis N16) umfasst, die mit der Vielzahl der Gruppen von Druckelementen der Anordnung zur Auswahl eines anzusteuernden Druckelements aus jeder Gruppe verbunden sind, und die Datenzuführungseinrichtung eine Vielzahl von Datenzuführungsschaltungen umfasst, die jeweils zur Zuführung von Daten zu einem entsprechenden Satz der Druckelemente ausgestaltet und in Richtung der Druckelementanordnung beabstandet angeordnet sind, wobei jede Datenzuführungsschaltung in der Nähe des zugehörigen Satzes von Druckelementen angeordnet ist.
  2. Druckkopfsubstrat nach Anspruch 1, bei dem eine Vielzahl der Druckkopfanordnungen auf dem Substrat vorgesehen ist.
  3. Druckkopfsubstrat nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Datenzuführungsschaltungen (101, 102, 103) eine Vielzahl von Schieberegistern (101a, 101b) zur Aufnahme von Takt- und Datensignalen, eine Vielzahl von Zwischenspeichern (102a, 102b) zur Zwischenspeicherung von Ausgangssignalen der Schieberegister und UND-Verknüpfungsschaltungen (103a, 103b) zur Bildung des logischen Produktes der Ausgangssignale der Zwischenspeicher mit einem Ansteuersignal aufweisen.
  4. Druckkopfsubstrat nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem an jeweiligen Enden der Druckelementanordnung zwei Datenzuführungsschaltungen vorgesehen sind.
  5. Druckkopfsubstrat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Anordnung der Druckelemente entlang eines Tintenzuführungskanals verläuft.
  6. Druckkopfsubstrat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Wählschaltung an einem Ende der Druckelementanordnung vorgesehen ist.
  7. Druckkopfsubstrat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Substrat in Form eines Rechtecks ausgebildet ist und die Druckelementanordnung entlang der Länge des Rechtecks verläuft.
  8. Druckkopf mit einem Druckkopfsubstrat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche.
  9. Druckkopf nach Anspruch 8, der als Tintenstrahlkopf zum Drucken von Daten durch Ausstoßen von Tinte ausgestaltet ist.
  10. Druckkopf nach Anspruch 9, der eine elektrothermische Wandlereinrichtung zur Erzeugung von Wärmeenergie zur Herbeiführung eines Tintenausstoßes umfasst.
  11. Druckkopfpatrone mit einem Druckkopf nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 10 und einem Tintenbehälter zur Aufnahme von dem Druckkopf zuzuführender Tinte.
  12. Druckvorrichtung zum Drucken von Daten, mit einem Druckkopf nach zumindest einem der Ansprüche 7 bis 10 oder einer Druckkopfpatrone nach Anspruch 11, und einer Ansteuerdatenerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Datensignals für jeden Kreis der Datenzuführungsschaltungen (101, 102, 103).
DE60122974T 2000-07-13 2001-07-12 Druckkopf, Druckkopfpatrone, Druckvorrichtung und Druckkopfelement-Substrat Expired - Lifetime DE60122974T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000213203A JP2002029055A (ja) 2000-07-13 2000-07-13 記録ヘッド、その記録ヘッドを有するヘッドカートリッジ、その記録ヘッドを用いた記録装置、及び、記録ヘッド素子基板
JP2000213203 2000-07-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60122974D1 DE60122974D1 (de) 2006-10-26
DE60122974T2 true DE60122974T2 (de) 2007-09-06

Family

ID=18708996

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60122974T Expired - Lifetime DE60122974T2 (de) 2000-07-13 2001-07-12 Druckkopf, Druckkopfpatrone, Druckvorrichtung und Druckkopfelement-Substrat

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7321444B2 (de)
EP (1) EP1172211B1 (de)
JP (1) JP2002029055A (de)
DE (1) DE60122974T2 (de)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6629742B2 (en) * 2001-02-08 2003-10-07 Canon Kabushiki Kaisha Printhead, printing apparatus using printhead, printhead cartridge, and printing element substrate
US6997533B2 (en) 2001-04-02 2006-02-14 Canon Kabushiki Kaisha Printing head, image printing apparatus, and control method employing block driving of printing elements
JP4208432B2 (ja) * 2001-04-26 2009-01-14 キヤノン株式会社 記録ヘッド及び該記録ヘッドを用いた記録装置
JP4350408B2 (ja) 2003-04-10 2009-10-21 キヤノン株式会社 記録ヘッド用基板、記録ヘッド、及び記録装置
JP4059509B2 (ja) * 2003-10-31 2008-03-12 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッド用基板およびインクジェット記録ヘッドならびにインクジェット記録装置
US7344218B2 (en) * 2003-11-06 2008-03-18 Canon Kabushiki Kaisha Printhead driving method, printhead substrate, printhead, head cartridge and printing apparatus
TWI267446B (en) * 2003-11-06 2006-12-01 Canon Kk Printhead substrate, printhead using the substrate, head cartridge including the printhead, method of driving the printhead, and printing apparatus using the printhead
CN101117047B (zh) * 2003-12-18 2011-08-10 佳能株式会社 记录头的元件基体和具有该元件基体的记录头
JP4353526B2 (ja) 2003-12-18 2009-10-28 キヤノン株式会社 記録ヘッドの素子基体及び該素子基体を有する記録ヘッド
US7497536B2 (en) 2004-04-19 2009-03-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device
US7722144B2 (en) * 2004-04-19 2010-05-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device
JP4194580B2 (ja) 2004-06-02 2008-12-10 キヤノン株式会社 ヘッド基板、記録ヘッド、ヘッドカートリッジ、及び記録装置
TWI296573B (en) * 2005-06-16 2008-05-11 Canon Kk Element body for recording head and recording head having element body
US7413288B2 (en) * 2006-10-10 2008-08-19 Silverbrook Research Pty Ltd Externally applied write addresses for printhead integrated circuits
US8016389B2 (en) * 2006-10-10 2011-09-13 Silverbrook Research Pty Ltd Printhead IC with staggered nozzle firing pulses
US7425048B2 (en) 2006-10-10 2008-09-16 Silverbrook Research Pty Ltd Printhead IC with de-activatable temperature sensor
US20080084445A1 (en) * 2006-10-10 2008-04-10 Silverbrook Research Pty Ltd Printhead IC with heater cut off threshold
US7722163B2 (en) * 2006-10-10 2010-05-25 Silverbrook Research Pty Ltd Printhead IC with clock recovery circuit
US7824014B2 (en) * 2006-12-05 2010-11-02 Canon Kabushiki Kaisha Head substrate, printhead, head cartridge, and printing apparatus
JP5184869B2 (ja) * 2006-12-05 2013-04-17 キヤノン株式会社 ヘッド基板、記録ヘッド、ヘッドカートリッジ、及び記録装置
US8109586B2 (en) * 2007-09-04 2012-02-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device
JP5180595B2 (ja) * 2008-01-09 2013-04-10 キヤノン株式会社 ヘッド基板、記録ヘッド、ヘッドカートリッジ、及び記録装置
US8371668B2 (en) * 2008-11-13 2013-02-12 Canon Kabushiki Kaisha Recoding element substrate, recording head equipped with the same, recording head cartridge, and recording apparatus
US8864276B2 (en) 2010-05-10 2014-10-21 Canon Kabushiki Kaisha Printhead and printing apparatus utilizing data signal transfer error detection
JP2015112733A (ja) * 2013-12-09 2015-06-22 株式会社リコー 液滴吐出装置、画像形成装置及び液滴吐出装置の制御方法
JP6903511B2 (ja) * 2017-07-27 2021-07-14 エスアイアイ・プリンテック株式会社 液体噴射ヘッド、液体噴射装置
WO2020117199A1 (en) * 2018-12-03 2020-06-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Spit energy levels
JP2020181864A (ja) * 2019-04-24 2020-11-05 三菱電機株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1127227A (en) 1977-10-03 1982-07-06 Ichiro Endo Liquid jet recording process and apparatus therefor
US4330787A (en) 1978-10-31 1982-05-18 Canon Kabushiki Kaisha Liquid jet recording device
US4345262A (en) 1979-02-19 1982-08-17 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording method
US4463359A (en) 1979-04-02 1984-07-31 Canon Kabushiki Kaisha Droplet generating method and apparatus thereof
US4313124A (en) 1979-05-18 1982-01-26 Canon Kabushiki Kaisha Liquid jet recording process and liquid jet recording head
US4558333A (en) 1981-07-09 1985-12-10 Canon Kabushiki Kaisha Liquid jet recording head
JPS59123670A (ja) 1982-12-28 1984-07-17 Canon Inc インクジエツトヘツド
JPS59138461A (ja) 1983-01-28 1984-08-08 Canon Inc 液体噴射記録装置
JP2655642B2 (ja) * 1987-04-13 1997-09-24 京セラ株式会社 光プリンタヘツド
DE69025696T2 (de) * 1989-10-19 1996-11-14 Canon Kk Steuervorrichtung für Aufzeichnungskopf und damit versehenes Aufzeichnungsgerät
JPH05185606A (ja) * 1992-01-09 1993-07-27 Canon Inc インクジェット記録装置
JPH06305148A (ja) * 1993-04-22 1994-11-01 Canon Inc インクジェット記録装置の記録ヘッド制御方法
EP1312476B1 (de) * 1996-06-07 2007-06-06 Canon Kabushiki Kaisha Aufzeichnungskopf und Aufzeichnungsgerät
JP3347584B2 (ja) * 1996-06-07 2002-11-20 キヤノン株式会社 記録ヘッド及びその記録ヘッドを用いた記録装置
US6331048B1 (en) * 1998-08-19 2001-12-18 Canon Kabushiki Kaisha Inkjet printhead having multiple ink supply holes
US6493109B1 (en) * 1998-09-04 2002-12-10 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Print head driving apparatus and printer using the same

Also Published As

Publication number Publication date
US7321444B2 (en) 2008-01-22
US20020036781A1 (en) 2002-03-28
JP2002029055A (ja) 2002-01-29
EP1172211A3 (de) 2002-11-13
DE60122974D1 (de) 2006-10-26
EP1172211A2 (de) 2002-01-16
EP1172211B1 (de) 2006-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60122974T2 (de) Druckkopf, Druckkopfpatrone, Druckvorrichtung und Druckkopfelement-Substrat
DE60114332T2 (de) Tintenstrahldruckkopf und Druckvorrichtung mit derartigem Tintenstrahldruckkopf
DE69934196T2 (de) Tintenstrahldruckkopf und damit versehene Druckvorrichtung
DE69935297T2 (de) Druckvorrichtung und Verfahren zum Korrigieren der Druckstellung
DE60029520T2 (de) Druckkopf und Tintenstrahldruckvorrichtung
DE60220361T2 (de) Korrekturverfahren für ausgefallene Tintenstrahlelemente in einem Druckmodus mit einmaligen Durchgang
DE69824464T3 (de) Dynamische Korrektur in einem Mehrfach-Druckverfahren zur Kompensierung der fehlenden Tintenstrahldüsen
DE69833917T2 (de) Druckapparat und Verfahren zur Drucksteuerung
DE60026210T2 (de) Flüssigkeitsbehälter, flüssigkeitsausziehmechanismus and flüssigkeitsausziehapparat
DE69737796T2 (de) Aufzeichnungskopf und Aufzeichnungsgerät
US7625065B2 (en) Ink jet print head and ink jet printing apparatus
DE69628678T2 (de) Aufzeichnungsapparat mit Schwingrahmen
DE60029700T2 (de) Flüssigkeitsausstossdruckkopf, damit versehene Druckvorrichtung, Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkeitsausstossdruckkopfes
JP3862450B2 (ja) 記録装置及びその制御方法
DE60221604T2 (de) Bilddruckgerät mit Steuerverfahren dafür, Speichermedium und Programm
DE69034121T2 (de) Aufzeichnungsvorrichtung und -verfahren
DE60201473T2 (de) Druckkopfsubstrat, Druckkopf, Druckkopfpatrone und Drucker
DE60032546T2 (de) Tintenstrahldruckkopf und damit versehene Druckvorrichtung
DE60024371T2 (de) Substrateinheit für Flüssigkeitsausstosskopf, dessen Herstellungsverfahren, Flüssigkeitsausstosskopf, Patrone, und Bilderzeugungsvorrichtung
DE60301705T2 (de) Druckkopf und Bilddruckgerät
DE60103945T2 (de) Druckkopf sowie Drucker mit einem derartigen Druckkopf
DE60202404T2 (de) Druckkopf, Druckkopfkassette mit solchen Druckkopf, diesen Druckkopf verwendende Druckvorrichtung und Elementsubstrat für einen Druckkopf
DE60206103T2 (de) Druckkopfschaltung, Druckopf und Druckvorrichtung
DE60016102T2 (de) Flüssigkeitsausstossvorrichtung, Ansteuerungsverfahren hierfür, sowie Patrone und Bilderzeugungseinrichtung
DE60115750T2 (de) Druckkopf mit unterschiedlichem Düsenabstand zwischen Düsenreihen

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition