DE602004006812T2 - Bilderzeugungsgerät und Tröpfchenausstosssteuerungsverfahren - Google Patents

Bilderzeugungsgerät und Tröpfchenausstosssteuerungsverfahren Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bilderzeugungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Tröpfchenausstoß-Steuerverfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5, insbesondere betrifft sie eine Aufzeichnungs-Steuertechnik für eine Bilderzeugungsvorrichtung zum Erzeugen von Bildern mit Hilfe von auf einem Aufzeichnungsmedium gebildeten Punkten.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • In jüngerer Zeit sind als Aufzeichnungsvorrichtungen zum Drucken und Aufzeichnen von Bildern, die von digitalen Stehbildkameras und dergleichen aufgenommen wurden, Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtungen (Tintenstrahldrucker) als übliche Geräte eingesetzt worden. Eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung enthält mehrere Aufzeichnungselemente (Düsen) in einem Kopf, wobei der Aufzeichnungskopf so bewegt wird, dass er ein Aufzeichnungsmedium abtastet, während Tintentröpfchen aus den Aufzeichnungselementen auf das Aufzeichnungsmedium ausgestoßen werden, während das Aufzeichnungsmedium über ein Stück entsprechend einer Zeile vorgerückt wird, so dass jedes Mal eine Zeile des Bilds auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet wird und auf dem Aufzeichnungsbogen durch Wiederholung dieses Vorgangs ein Bild entsteht.
  • Tintenstrahldrucker beinhalten solche, die von einem seriellen Kopf fester Länge Gebrauch machen, und sie führen eine Aufzeichnung dadurch aus, dass sie den Kopf in seitlicher Richtung eines Aufzeichnungsmediums bewegen, ferner gibt es solche Geräte, die von einem Zeilenkopf Gebrauch machen, in welchem Aufzeichnungselemente über eine Länge angeordnet sind, die der vollen Abmessung einer Kante des Aufzeichnungsmediums entspricht. In einem Drucker mit einem Zeilenkopf ist es möglich, ein Bild quer über die gesamte Oberfläche des Aufzeichnungsmediums aufzuzeichnen, indem das Aufzeichnungsmedium in einer zu der Anordnungsrichtung der Aufzeichnungselemente orthogonalen Richtung abgetastet wird. In einem Drucker mit einem Zeilenkopf besteht keine Notwendigkeit für ein Transportsystem, beispielsweise in Form eines Schlittens, um den kurz bemessenen Kopf zu bewegen, noch ist es notwendig, einen Schlitten zu bewegen oder eine komplizierte Abtaststeuerung des Aufzeichnungsmediums vorzunehmen. Da nur das Aufzeichnungsmedium bewegt wird, ist es außerdem möglich, die Aufzeichnungsgeschwindigkeit im Vergleich zu Druckern mit seriell arbeitenden Köpfen zu steigern.
  • In einem Tintenstrahldrucker wird ein Bild dargestellt durch Kombinieren von Punkten, die durch Tinte entstehen, die aus Aufzeichnungselementen (Düsen) ausgestoßen werden. Eine hohe Bildqualität kann man dadurch erreichen, dass man die Größe der Punkte klein macht und eine große Anzahl von Pixeln pro Bild vorsieht. Eine kleine Punktgröße kann erreicht werden, indem man die Menge der ausgestoßenen Tinte reduziert, wodurch es notwendig wird, das Tinten-Ausstoßvolumen fein und exakt zu steuern. Die relative Geschwindigkeit des Aufzeichnungsmediums und des Aufzeichnungskopfs ebenso wie der zeitliche Ablauf des Tintenausstoßes werden so gesteuert, dass einander benachbarte Punkte sich an vorbestimmten Positionen niederschlagen.
  • Die japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. 3-247450 zeigt eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung und schlägt eine Technik zum Berechnen von Druckzeiten zum Vermeiden einer Bildverzerrung vor, abhängig von der Charakteristik der Tintenabsorption, der Tintenpermeabilität, der Tintendichte (Punktdichte), dem Tintenvolumen, den Tinten-Verdampfungscharakteristika und der Umgebungstemperatur. In anderen Worten: die Trocknungszeit für die Tinte und dergleichen wird abgeschätzt aus den vorgenannten Parameter, und dementsprechend wird der Zeitraum zwischen einem Aufzeichnungsvorgang und dem nächsten eingerichtet.
  • Außerdem zeigt die japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. 10-250059 ein Verfahren zum Herstellen eines Aufzeichnungskopfs für einen Tintenstrahldrucker, ferner ein Druckverfahren. Insbesondere geht es um ein Verfahren zum Fertigen eines Druckkopfs, bei dem der Abstand zwischen einzelnen Düsen nach Maßgabe der Tintentrocknungszeit bestimmt wird, außerdem geht es um ein Verfahren unter Einsatz dieses Druckkopfs.
  • Wenn allerdings mehrere Punkte ausgestoßen werden, so dass sie in einander überlappender Weise auf dem Aufzeichnungsmedium landen, verschmelzen sich die Tintentröpfchen, und die ursprüngliche Kreisform der Punkte geht verloren. Hierdurch wird es schwierig, das erwünschte Bild zu erhalten.
  • Die Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung nach der japanischen Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. 3-247450 sieht vor, die Zeit zur Vermeidung einer Bildverzerrung für jeden Parameter zu bestimmen, es ist allerdings äußerst schwierig, eine Zeit festzulegen, um eine Bildverzerrung in Relation zu unterschiedlichen Arten von Punktmustern zu vermeiden. Außerdem wird keine ausreichende Erläuterung des Aufzeichnungsverfahrens für solche Fälle gegeben, in denen gemischte Muster in einem Bild erzeugt werden, die verschiedene Punkt-Mittenabstände und Punktgrößen miteinander kombinieren.
  • Bei dem Verfahren zum Fertigen eines Aufzeichnungskopfs für einen Tintenstrahldrucker und dem Druckverfahren nach der japanischen Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. 10-250059 wird angegeben, dass ein zweiter Punkt derart ausgestoßen wird, dass er nach Verstreichen der Trocknungszeit für einen ersten Punkt landet. Weil allerdings ein benachbarter Punkt nicht eher auf dem Papier aufgebracht werden kann, bis der vorhandene Punkt auf der Oberfläche des Papiers vollständig getrocknet ist, dauert der Druckvorgang beträchtlich lange an. Da außerdem der Abstand zwischen den Düsen dadurch bestimmt wird, dass die Trocknungszeit basierend auf einer Menge von Bedingungen abgeschätzt wird, und da es sich hierbei um einen fixen Wert handelt, ist es nicht möglich, Fälle zu behandeln, in denen eine verschiedene Tinte oder ein anderes Papier verwendet wird.
  • Gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 und des Anspruchs 12 zeigt die PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Vol. 0160, Nr. 41 (M-1206) & JP 3 247450 A eine Vorrichtung und ein Verfahren, bei denen der Tröpfchenausstoß so gesteuert wird, dass das erste Tröpfchen vollständig getrocknet ist, wenn das zweite, benachbarte Tröpfchen auf dem Aufzeichnungsmedium landet.
  • Die US 2003/038851 A1 zeigt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern der Tintentrocknungszeit derart, dass, wenn mehrere Durchläufe beim Aufbringen von Tinte vorgenommen werden, die Tinte eines gewissen Durchlaufs an einer gewissen Stelle getrocknet ist, bevor Tinte eines nachfolgenden Durchlaufs auf die gleiche Stelle auftrifft.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Umstände gemacht, und es ist ihr Ziel, eine Bilderzeugungsvorrichtung und ein Tröpfchenausstoß-Steuerverfahren anzugeben, durch die eine durch Überlagerung von Pünktchen verursachte Bildverzerrung vermieden wird, ohne dabei die Aufzeichnungszeit zu erhöhen.
  • Um das obige Ziel zu erreichen, schafft die vorliegende Erfindung eine Bilderzeugungsvorrichtung, welche umfasst: einen Aufzeichnungskopf, der Tröpfchen einer Flüssigkeit auf ein Aufzeichnungsmedium ausstößt; eine Tröpfchenausstoß-Steuereinrichtung, ausgebildet zum Steuern einer Tröpfchenausstoß-Zeitsteuerung des Aufzeichnungskopfs; und eine Transporteinrichtung, die das Aufzeichnungsmedium und den Aufzeichnungskopf in einer Relativ-Transportrichtung relativ bewegt, wobei der Aufzeichnungskopf das Ausstoßen eines ersten Tröpfchens zur Bildung eines ersten Punkts auf dem Aufzeichnungsmedium durchführt und dann das Ausstoßen eines zweiten Tröpfchens zur Bildung eines zweiten, den ersten Punkt überlappenden Punkts auf dem Aufzeichnungsmedium ausführt, dadurch gekennzeichnet, dass die Tröpfchenausstoß-Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, die Tröpfchenausstoß-Zeitsteuerung des Aufzeichnungskopfs zu steuern, indem eine Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit, bis ein Durchmesser des ersten auf einer Oberfläche des Aufzeichnungsmediums aufgebrachten Tröpfchens den Wert D1b gemäß folgender Ungleichung erreicht, als Tröpfchenausstoß-Zeitintervall zwischen dem Ausstoß des ersten Tröpfchens und dem Ausstoß des zweiten Tröpfchen hergenommen wird: 0 < D1b < 2 × Pt – D2a,wobei Pt ein Intervall zwischen dem ersten Punkt und dem zweiten Punkt auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums ist, D2a ein Durchmesser des zweiten Tröpfchens beim Landen auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums ist, und D1b der Durchmesser des ersten Tröpfchens auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums ist, wenn das zweite Tröpfchen auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums landet.
  • Selbst wenn ein zweites Tröpfchen ausgestoßen wird, um auf dem Aufzeichnungsmedium zu landen, ohne dass auf das zuvor daraufgelandete erste Tröpfchen gewartet wird, damit dies vollständig auf dem Aufzeichnungsmedium gehalten wird, kommt es erfindungsgemäß immer noch zu keinem Verschmelzen der Tintentröpfchen auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums. Aus diesem Grund lässt sich ein Verwischen durch Vermischen des ersten und des zweiten Tröpfchens verhindern, und man erzielt eine angestrebte Punktform ohne Reduzierung der Druckgeschwindigkeit.
  • Während beispielsweise ein Tröpfchen dabei ist, in den Aufzeichnungsträger einzudringen, verringert sich das Tröpfchen in seiner Größe auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums, beginnend an der Außenseite (Außenumfang) und fortschreitend zu der Innenseite. Die Größe des durch das Tröpfchen gebildeten Punkts ist im wesentlichen die gleiche wie die Größe des Tröpfchens, wenn dieses auf dem Aufzeichnungsträger landet.
  • Das Intervall zwischen dem ersten Punkt und dem zweiten Punkt (das ist der Punkt-Mittenabstand), Pt, ist im wesentlichen das gleiche wie das Intervall zwischen den Tröpfchen, wenn diese normal von dem Aufzeichnungskopf ausgestoßen (aufgezeichnet) werden.
  • Wenn außerdem das erste Tröpfchen vollständig eingedrungen ist, vollständig verfestigt ist oder dergleichen, so ist der Wert D1b Null. Deshalb wird ein Zustand, in welchem das erste Tintentröpfchen noch nicht vollständig eingedrungen ist, durch den Ausdruck D1b > 0 angegeben.
  • Wenn sich der erste und der zweite Punkt überlappen, so ist der Gesamtwert aus dem Radius des ersten Punkts (D1a/2) und dem Radius des zweiten Punkts (D2a/2) größer als die Distanz Pt zwischen dem ersten und dem zweiten Punkt. Dieser Zustand wird durch die Beziehung Pt < (D1a/2) + (D2a/2) beschrieben.
  • Der Aufzeichnungskopf kann ein Vollzeilen-Aufzeichnungskopf sein, bei dem Aufzeichnungselemente wie beispielsweise Tintenausstoßlöcher, über eine Länge angeordnet sind, die der vollen Abmessung der bedruckbaren Zone des Aufzeichnungsmediums entspricht, erstreckt in eine Richtung orthogonal zu der relativen Transportrichtung der Transporteinrichtung. Der Aufzeichnungskopf kann auch ein Serientyp (hin- und hergehende Abtastung) sein, bei dem Tintentröpfchen von einem Aufzeichnungskopf kurzer Abmessung ausgestoßen werden, während der Kopf in einer Richtung etwa orthogonal zu der relativen Transportrichtung der Transporteinrichtung bewegt wird.
  • Der Begriff „Aufzeichnungsmedium" bedeutet ein Medium (ein Bilderzeugungsmedium), welches einen Druck mit Hilfe eines Aufzeichnungskopfs erhält, insbesondere beinhaltet dieser Begriff unterschiedliche Arten von Medien, unabhängig von deren Material und Größe, so zum Beispiel bahnförmiges Papier, Papierbögen, versiegeltes Papier, Kunststofffolien wie zum Beispiel OHP-Folien, Filme, Textilien und andere Werkstoffe.
  • Um die relative Bewegung zwischen dem Aufzeichnungsmedium und dem Aufzeichnungskopf zu erreichen, besteht die Möglichkeit, das Aufzeichnungsmedium gegenüber einem feststehenden Aufzeichnungskopf zu bewegen, oder den Aufzeichnungskopf gegenüber einem feststehenden Aufzeichnungsmedium zu bewegen. Alternativ ist es auch möglich, sowohl das Aufzeichnungsmedium als auch den Aufzeichnungskopf zu bewe gen. Man kann einen Transportriemen, eine Transporttrommel oder dergleichen als Transporteinrichtung für das Aufzeichnungsmedium verwenden.
  • Vorzugsweise enthält die Bilderzeugungsvorrichtung außerdem: eine Tröpfchenausstoßbedingungs-Berechnungseinrichtung, die den Durchmesser D1b des ersten Tröpfchens bestimmt, der folgende Ungleichung erfüllt: D1b < 2 × Pt – D2a,bezogen auf das Intervall Pt zwischen dem ersten und dem zweiten Punkt auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums, und in bezug auf den Durchmesser D2a des zweiten Tröpfchens beim Landen auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums; und eine Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit-Berechnungseinrichtung, die die Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit von einer Zeit, zu der das erste Tröpfchen auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums landet, bis der Durchmesser des ersten Tröpfchens auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums den Wert D1b erreicht, bestimmt.
  • Erfindungsgemäß lässt sich dann das Tröpfchenausstoß-Zeitintervall im Inneren der Vorrichtung bestimmen, da die Bilderzeugungsvorrichtung mit der Tröpfchenausstoßbedingungs-Berechnungseinrichtung die Bedingung für den ersten Tropfen berechnet, unter der das zweite Tröpfchen niedergeschlagen werden kann, außerdem die Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit-Berechnungseinrichtung enthält, die die Zeit ermittelt, bis zu der das erste Tröpfchen diese Bedingung erfüllt.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass, wenn ein gemischtes Muster mit einer Mehrzahl von Kombinationen des Intervalls zwischen dem ersten Punkt und dem zweiten Punkt, dem ersten Punktdurchmesser und dem zweiten Punktdurchmesser innerhalb eines Bilds auf dem Aufzeichnungsmedium erzeugt wird, die Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit-Berechnungseinrichtung eine Mehrzahl von Werten für die Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit berechnet, und die Tröpfchenausstoß-Steuereinrichtung eine Aufzeichnungs-Zeitsteuerung für das Bild unter Verwendung eines repräsentativen Werts der meh reren Tröpfchenausstoß-Durchmesseränderungs-Zeitwerte steuert. Selbst wenn also Bilder mit gemischtem Muster unterschiedlicher Punktintervalle (Punkt-Mittenabständen) erzeugt werden, sind folglich variierende Punktgrößen akzeptierbar. Aus diesem Grund lässt sich die Tröpfchen-Ausstoßzeit für jedes Bild optimieren.
  • Gemischte Muster können mehrere Punktintervalle, oder mehrere Punktgrößen aufweisen, oder sie können sowohl mehrere Punktintervalle als auch mehrere Punktgrößen enthalten. Jeder dieser Fälle ist akzeptierbar.
  • Der repräsentative Wert kann der Maximumwert, der Minimumwert, der Durchschnittswert, der am häufigsten verwendete Wert oder dergleichen sein. Der am besten geeignete Typ des repräsentativen Werts wird vorzugsweise nach Maßgabe der Bildqualität und der Aufzeichnungs-Steuerungsbedingungen gewählt. Es besteht die Möglichkeit, entweder einen repräsentativen Wert pro Bild oder mehrere repräsentative Werte pro Bild zu verwenden.
  • Vorzugsweise enthält der repräsentative Wert für die Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit mindestens einen Wert, der nicht kleiner ist als der Maximalwert der mehreren Tröpfchendurchmesser-Änderungszeitwerte, die von der Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit-Berechnungseinrichtung berechnet werden. Da dementsprechend der zeitliche Ablauf beim Ausstoßen des Tröpfchens innerhalb eines Bilds nach Maßgabe des Musters gesteuert wird, welches die längste Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit besitzt, lässt sich ein Verwischen von Punkten zuverlässig verhindern, während gleichzeitig der zugehörige Steuervorgang vereinfacht wird, wodurch die Arbeitsbelastung des Steuersystems verringert wird.
  • Die Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit kann der Maximalwert sein, der aus den jeweiligen Muster bestimmt wird, oder es kann sich um eine Zeit handeln, die eine Sicherheitsmarge zusätzlich zu dem Maximalwert enthält. Allerdings ist die Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit kleiner als die Zeit, die das Tröpfchen benötigt, um vollständig einzudringen oder zu verfestigen.
  • Vorzugsweise enthält die Bilderzeugungsvorrichtung außerdem: eine Informationszuführeinrichtung, die Information in bezug auf einen Flüssigkeitstyp und/oder in bezug auf einen Typ des Aufzeichnungsmediums liefert, wobei die Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit-Berechnungseinrichtung die Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit abhängig von der von der Informationszuführeinrichtung gelieferten Information berechnet. Hierdurch wird auch dann, wenn der Typ der Flüssigkeit oder der Typ des Aufzeichnungsmediums (des Aufzeichnungspapiers) geändert wird, eine optimale Tröpfchen-Ausstoßzeitsteuerung verwendet, um die Aufzeichnung (Bilderzeugung) vorzunehmen. Deshalb wird nicht nur eine hohe Druckgeschwindigkeit erreicht, sondern man erreicht auch die gewünschte Punktform.
  • Zusätzlich zu dem Tintentyp und dem Typ des Aufzeichnungsmediums kann die oben angegebene Information auch weitere Faktoren enthalten, die die Eindringgeschwindigkeit der Tinte beeinflussen, so zum Beispiel die Temperatur, die Feuchtigkeit oder andere Umweltbedingungen. Es ist wünschenswert, wenn diese Bedingungen in Form einer Datentabelle gespeichert sind, so dass die Datentabelle jedes Mal referenziert werden kann, wenn die Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit bestimmt wird.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass: die Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit-Berechnungseinrichtung eine erste Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit in einer Hauptabtastrichtung etwa orthogonal zu der Relativ-Transportrichtung bestimmt, und eine zweite Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit in einer Nebenabtastrichtung entsprechend der Relativ-Transportrichtung berechnet nach Maßgabe des Intervalls zwischen dem ersten Punkt und dem zweiten Punkt in der Hauptabtastrichtung sowie des Intervalls zwischen dem ersten Punkt und dem zweiten Punkt in der Nebenabtastrichtung; und die Tröpfchenausstoß-Steuereinrichtung die Tröpfchenausstoß-Zeitsteuerung steuert, indem sie die erste Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit und die zweite Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit als ein Tröpfchenausstoß-Zeitintervall in der Hauptabtastrichtung bzw. ein Tröpfchenausstoß-Zeitintervall in der Nebenabtastrichtung verwendet. Dementsprechend lässt sich das zeitliche Verhalten beim Ausstoßen der Tröpfchen in bezug auf die Richtung etwa orthogonal zu der relativen Transportrichtung der Transporteinrichtung (das ist die Hauptabtastrichtung) und in der relativen Transportrichtung der Transporteinrichtung (das ist die Nebenabtastrichtung) steuern.
  • Vorzugsweise steuert die Tröpfchenausstoß-Steuereinrichtung den Tröpfchenausstoß in seiner zeitlichen Abwicklung mit Hilfe eines Tröpfchenausstoß-Zeitintervalls innerhalb eines Bilds. Weil die Tröpfchenausstoßsteuerung mit Hilfe eines Tröpfchenausstoßintervalls für ein Bild ausgeführt wird, lässt sich das eine Tröpfchenausstoßintervall für jedes Bild bestimmen.
  • Beispielsweise ist der Aufzeichnungskopf ein Zeilenkopf, in welchem mehrere Düsen über eine Länge angeordnet sind, die einer vollen Breite des Aufzeichnungsmediums entsprechen. Der Zeilenkopf kann ein unterteilter Kopf sein, aufgeteilt in mehrere Köpfe in Längsrichtung. Darüber hinaus kann der Kopf mit einer Reihe von Düsen oder mit mehreren Reihen von Düsen ausgestattet sein. Vorzugsweise enthält der Aufzeichnungskopf in diesem Fall eine erste Düsenreihe mit Düsen, die Tröpfchen ausstoßen, welche ungeradzahlige Punkte von Punkten in einer Richtung etwa orthogonal zu der relativen Transportrichtung erzeugen, außerdem eine zweite Düsenreihe mit Düsen zum Ausstoßen von Tröpfchen, welche geradzahlige Punkte erzeugen; die Bilderzeugungsvorrichtung enthält außerdem eine Intervalländerungseinrichtung, die ein Intervall zwischen der ersten und der zweiten Düsenreihe abhängig von der Düsenausstoßsteuerung in der relativen Transportrichtung ändert. Dementsprechend lässt sich die zeitliche Abwicklung der Aufzeichnung in der Richtung etwa orthogonal zu dem Aufzeichnungsmedium innerhalb des Zeilenkopfs effizient steuern.
  • Alternativ ist es auch möglich, dass der Aufzeichnungskopf ein Serienkopf ist, bei dem mehrere Düsen über einen Längsabschnitt angeordnet sind, der kürzer ist als die volle Breite des Aufzeichnungsmediums, und der Aufzeichnungskopf enthält dann eine Bewegungseinrichtung, welche den Aufzeichnungskopf und das Aufzeichnungsmedium relativ zueinander in einer Richtung bewegt, in der die mehreren Düsen angeordnet sind. Vorzugsweise enthält in diesem Fall der Aufzeichnungskopf eine erste Düsenreihe mit Düsen zum Ausstoßen von Tröpfchen, die ungeradzahlige Punkte in einer Richtung etwa ortho gonal zu der relativen Transportrichtung erzeugen, und eine zweite Düsenreihe mit Düsen zum Ausstoßen von Tröpfchen zur Erzeugung geradzahliger Punkte; und die Bilderzeugungsvorrichtung enthält außerdem eine Intervalländerungseinrichtung, die ein Intervall zwischen der ersten Düsenreihe und der zweiten Düsenreihe abhängig von der Tröpfchenausstoßsteuerung in der Richtung orthogonal zu der relativen Transportrichtung ändert. Hierdurch ist es möglich, den zeitlichen Ablauf der Aufzeichnung in der Richtung etwa orthogonal zu dem Aufzeichnungsmedium zu steuern, ohne dabei die Transportgeschwindigkeit oder die Aufzeichnungsfrequenz zu ändern.
  • Ferner schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erreichen des oben angegebenen Ziels. Insbesondere richtet sich die Erfindung auf ein Tröpfchenausstoß-Steuerverfahren für eine Bilderzeugungsvorrichtung, welche aufweist: einen Aufzeichnungskopf, der Tröpfchen einer Flüssigkeit auf ein Aufzeichnungsmedium ausstößt; und eine Tröpfchenausstoß-Steuereinrichtung, die eine Tröpfchenausstoß-Zeitsteuerung des Aufzeichnungskopfs steuert, wobei das Verfahren umfasst: einen ersten Tröpfchenausstoßschritt zum Ausstoßen eines ersten Tröpfchens zur Bildung eines ersten Punkts auf dem Aufzeichnungsmedium; einen zweiten Tröpfchenausstoßschritt zum Ausstoßen eines zweiten Tröpfchens zur Bildung eines zweiten Punkts, der sich mit dem ersten Punkt auf dem Aufzeichnungsmedium überlappt, nachdem der erste Tröpfchenausstoßschritt erfolgt; und einen Tröpfchenausstoßbedingungs-Berechnungsschritt zum Bestimmen eines Durchmessers des ersten auf einer Oberfläche des Aufzeichnungsmediums aufgebrachten Tröpfchens derart, dass das erste Tröpfchen und das zweite Tröpfchen sich auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums nicht überlappen, wenn das zweite Tröpfchen ausgestoßen wird; gekennzeichnet durch einen Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit-Berechnungsschritt zum Bestimmen einer Zeit, die erforderlich ist, damit der Durchmesser des ersten auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums aufgebrachten Tröpfchens seinen Wert nach dem Landen auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums zu einem Wert ändert, bei dem das erste Tröpfchen sich nicht mit dem zweiten Tröpfchen auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums überlappt.
  • Software (ein Programm) zum Bewerkstelligen der oben angegebenen Schritte lässt sich erstellen, und dieses Programm lässt sich mit Hilfe einer Steuereinrichtung implementieren, zum Beispiel einer CPU (einer zentralen Verarbeitungseinheit). Außerdem kann das Programm auch auf einem Aufzeichnungsmedium gespeichert oder über ein Netzwerk verteilt werden.
  • Erfindungsgemäß vermischen sich das erste Tintentröpfchen und das zweite Tintentröpfchen auf dem Aufzeichnungsträger auch dann nicht, wenn ein zweites Tintentröpfchen ausgestoßen wird, ohne zu warten, dass das zuvor ausgestoßene erste Tintentröpfchen vollständig eindringt. Aus diesem Grund lässt sich die gewünschte Punktform erreichen. Da außerdem das zweite Tintentröpfchen ausgestoßen werden kann, ohne zu warten, dass das erste Tintentröpfchen vollständig eingedrungen ist, lässt sich eine hohe Druckgeschwindigkeit erreichen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Eigenart der vorliegenden Erfindung werden ebenso wie deren Ziele und Vorteile im folgenden anhand der begleitenden Zeichnungen, in der gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile in sämtlichen Figuren bezeichnen, erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine allgemeine schematische Darstellung einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 eine Draufsicht auf die Hauptkomponenten eines Bereichs um eine Druckeinheit der in 1 gezeigten Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung herum;
  • 3A eine perspektivische Draufsicht auf ein Beispiel einer Konfiguration eines Druckkopfs, 3B eine teilweise vergrößerte Ansicht der 3A und 3C eine perspektivische Draufsicht auf ein weiteres Beispiel für die Konfiguration des Druckkopfs;
  • 4 eine Querschnittansicht entlang der Linie 4-4 in 3B;
  • 5 eine schematische Darstellung einer Konfiguration eines Tintenzuführsystems in der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung;
  • 6 ein Blockdiagramm von Hauptkomponenten einer Systemkonfiguration der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung;
  • 7 ein Diagramm, welches die Tröpfchenausstoß-Steuerung in einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
  • 8 eine Querschnittansicht entlang der Linie 8-8 in 7;
  • 9 ein Diagramm zum Beschreiben des Hauptteils der in 7 dargestellten Tröpfchen-Ausstoßsteuerung;
  • 10 eine Querschnittansicht der 9;
  • 11 ein Diagramm zum Erläutern der Ergebnisse der in 7 gezeigten Tröpfchen-Ausstoßsteuerung;
  • 12 eine Querschnittansicht der 11;
  • 13 ein Blockdiagramm einer Tröpfchenausstoß-Steuereinheit in einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 14 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Zeit, die nach dem Landen des Tintentröpfchens verstrichen ist, und dessen Durchmesser;
  • 15 eine modifizierte Version des in 14 dargestellten Graphen;
  • 16 ein Diagramm zum Beschreiben der Hauptabtastrichtung, der Nebenabtastrichtung und des Tröpfchen-Ausstoßintervalls; und
  • 17 ein Flussdiagramm, welches die Sequenz der Tröpfchen-Ausstoßsteuerung in der erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung veranschaulicht.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Allgemeiner Aufbau einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung
  • 1 ist ein allgemeines schematisches Diagramm einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Wie in 1 gezeigt ist, enthält die Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung 10: eine Druckeinheit 12 mit mehreren Druckköpfen 12K, 12C, 12M und 12Y für Tintenfarben Schwarz (K), Cyan (C), Magenta (M) und Gelb (Y); eine Tintenspeicher-/Ladeeinheit 14 zum Speichern von Tinten, die den Druckköpfen 12K, 12C, 12M und 12Y zuzuführen sind; eine Papierzuführeinheit 18 zum Bereitstellen von Aufzeichnungspapier 16; eine Entknitterungseinheit 20 zum Entfernen einer Kräuselung in dem Aufzeichnungspapier 16; eine Saug-Bandfördereinheit 22 gegenüber der Düsenfläche (der Tintentröpfchen-Ausstoßfläche) der Druckeinheit 12, um das Aufzeichnungspapier 16 zu befördern, während dieses flach gehalten wird; eine Druckbestimmungseinheit 24 zum Lesen des von der Druckeinheit 12 produzierten Druckguts; und eine Papierausgabeeinheit 26 zum Ausgeben von mit einem Bild bedrucktem Aufzeichnungspapier (Druckgut) nach außen.
  • In 1 ist als Beispiel für die Papiervorratseinheit 18 ein einzelnes Magazin für Rollpapier (bahnförmiges Papier) dargestellt; allerdings können auch mehrere Magazine mit unterschiedlichen Papierformen bezüglich Papierbreite und Papierqualität gemeinsam vorgesehen sein. Darüber hinaus kann Papier in Form einer Kassette bereitgestellt werden, die geschnittene Papierbögen aufnimmt, die in Schichten angeordnet sind und anstelle eines Magazins mit Papierrolle eingesetzt werden.
  • Für den Fall des Aufbaus mit mehreren Arten von Aufzeichnungspapier st es bevorzugt, wenn ein Informationsaufzeichnungsmedium wie beispielsweise ein Strichcode oder ein Funk-Etikett mit Information über den Papiertyp an dem Magazin angebracht ist, so dass durch Lesen der in dem Informationsaufzeichnungsmedium enthaltenen Information mit Hilfe eines Lesegeräts der zu verwendende Papiertyp automatisch ermittelt wird und das Ausstoßen der Tintentröpfchen so gesteuert wird, dass die Tintentröpfchen in passender Weise abhängig vom Papiertyp ausgestoßen werden.
  • Das von der Papierzuführeinheit 18 gelieferte Aufzeichnungspapier 16 enthält Kräuselungen oder Welligkeiten aufgrund der Aufnahme in dem Magazin. Um Kräuselungen zu beseitigen, wird dem Aufzeichnungspapier 16 in der Entkräuselungseinheit 20 über eine Heiztrommel 30 in einer Richtung entgegen der Wölbungsrichtung in dem Magazin Wärme zugeführt. Die Aufheiztemperatur wird aber vorzugsweise so gesteuert, dass das Aufzeichnungspapier 16 eine Wölbung erhält, gemäß der die zu bedruckende Oberfläche etwas nach außen gerundet ist.
  • Für den Fall der Verwendung von Rollenpapier ist nach 1 eine Schneidvorrichtung (eine erste Schneidvorrichtung) 28 vorgesehen, so dass das bahnförmige Papier von der Schneidvorrichtung 28 auf die gewünschte Größe geschnitten wird. Die Schneidvorrichtung 28 besitzt eine ortsfeste Klinge 28A, deren Länge gleich oder größer ist als die Breite des Transportwegs für das Aufzeichnungspapier 16, außerdem eine runde Klinge 28B, die sich entlang der ortsfesten Klinge 28A bewegt. Die ortsfeste Klinge 28A befindet sich auf der Rückseite der bedruckten Fläche des Aufzeichnungspapiers 16, die runde Klinge 28B befindet sich auf der bedruckten Seite an dem Transportweg. Wenn geschnittene Papierbögen verwendet werden, ist die Schneidvorrichtung 28 nicht erforderlich.
  • Das entkräuselte und geschnittene Aufzeichnungspapier 16 wird der Saug-Bandfördereinheit 22 zugeführt, die einen Aufbau besitzt, bei dem ein Endlosband 33 über Walzen 31 und 33 geführt ist, so dass der Bereich des Endlosbands 33, der mindestens der Düsenfläche der Druckeinheit 12 und der Sensorfläche der Druckbestimmungseinheit 24 gegenüberliegt, eine horizontale (flache) Ebene bildet.
  • Das Band 33 besitzt eine Breite, die größer ist als die Breite des Aufzeichnungspapiers 16, und in der Bandoberfläche sind mehrere (nicht gezeigte) Saugöffnungen gebildet. An einer Stelle gegenüber der Sensorfläche der Druckbestimmungseinheit 14 und der Düsenfläche der Druckeinheit 12 ist auf der Innenseite des Bands 33, das um die Walzen 31 und 32 geschlungen ist, gemäß 1 eine Saugkammer 34 gebildet, die mit Hilfe eines Gebläses 35 einen Unterdruck zum Ansaugen erzeugt, wodurch das Aufzeichnungspapier 16 an dem Band 33 gehalten wird. Angetrieben wird das Band 33 im Uhrzeigersinn in 1 durch die Antriebskraft eines (in 1 nicht gezeigten, in 6 mit 88 bezeichneten) Motors, übertragen auf mindestens eine der Walzen 31 und 32, um die das Band 33 geschlungen ist, wodurch das an dem Band 33 gehaltene Aufzeichnungspapier 16 in 1 von links nach rechts transportiert wird.
  • Da bei Ausführen eines randlosen Druckvorgangs Tinte an dem Band 33 haftet, befindet sich eine Bandreinigungseinheit 36 an einer vorbestimmten Stelle (einer vorbestimmten Stelle außerhalb des Druckbereichs) auf der Außenseite des Bands 33. Obschon die Einzelheiten des Ausbaus der Bandreinigungseinheit 36 nicht dargestellt sind, beinhalten Beispiele hierfür einen Aufbau, bei dem das Band 33 zwischen einer Reinigungswalze, zum Beispiel einer Bürstenwalze, und einer Wasser absorbierenden Walze, ergriffen wird, eine Luftgebläse-Einrichtung, in der Reinigungsluft auf das Band 33 geblasen wird, oder eine Kombination dieser Maßnahmen. Für den Fall eines Aufbaus, bei dem das Band 33 von der Reinigungswalze ergriffen wird, ist es bevorzugt, die Lineargeschwindigkeit der Reinigungswalze anders zu machen als diejenige des Bands 33, um den Reinigungseffekt zu steigern.
  • Die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung 10 kann einen Walzenspalt-Transportmechanismus aufweisen, in welchem das Aufzeichnungspapier 16 von Andruckwalzen eingefasst und transportiert wird anstatt von der Saugband-Transporteinheit 22. Allerdings ergibt sich dann der Nachteil bei dem Walzenspalt-Transportmechanismus, dass der Druck leicht verschmiert, wenn der Druckbereich von der Einwirkung des Walzenspalts transportiert wird, weil die Andruckwalze die bedruckte Fläche des Papiers direkt im Anschluss an den Druckvorgang berührt. Aus diesem Grund ist der Saugband transport bevorzugt, bei dem nichts in Berührung mit der Bildfläche in dem bedruckten Bereich gelangt.
  • Ein Heizgebläse 40 befindet sich auf der stromabwärtigen Seite der Druckeinheit 12 im Transportweg, der durch die Saugband-Transporteinheit 22 gebildet wird. Das Heizgebläse 40 bläst erhitzte Luft auf das Aufzeichnungspapier 16, um dieses unmittelbar vor dem Bedrucken zu erhitzen, so dass die auf das Aufzeichnungspapier 16 aufgebrachte Tinte leichter trocknet.
  • Wie in 2 gezeigt ist, bildet die Druckeinheit 12 einen sogenannten Vollzeilenkopf, der eine Länge besitzt, die der maximalen Papierbreite entspricht und sich in der Hauptabtastrichtung rechtwinklig zur Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers 16 erstreckt (im folgenden als Papiertransportrichtung bezeichnet), in 2 durch den Pfeil dargestellt, außerdem etwa rechtwinklig zu der Breitenrichtung des Aufzeichnungspapiers 16. Ein spezifisches bauliches Beispiel wird unten anhand der 3A bis 5 erläutert. Jeder der Druckköpfe 12K, 12C, 12M und 12Y setzt sich aus einem Zeilenkopf zusammen, in welchem eine Mehrzahl von Tintentröpfchen-Ausstoßöffnungen (Düsen) über eine Länge hinweg angeordnet sind, die zumindest eine Seite des Aufzeichnungspapiers 16 maximaler Größe erstreckt, die zur Verwendung in der Tintenaufzeichnungsvorrichtung 10 vorgesehen ist, wie in 2 dargestellt ist.
  • Die Druckköpfe 12K, 12C, 12M und 12Y sind in dieser Reihenfolge beginnend an der stromaufwärtigen Seite entlang der Papiertransportrichtung angeordnet. Ein Farbdruck kann auf dem Aufzeichnungspapier 16 dadurch gebildet werden, dass die Tinten von den Druckköpfen 12K, 12C, 12M und 12Y auf das Aufzeichnungspapier 16 ausgestoßen werden, während dieses transportiert wird.
  • Obschon die Ausgestaltung mit den vier Standardfarben KCMY für diese Ausführungsform beschrieben wird, sind die Kombinationen der Tintenfarben ebenso wenig wie die Anzahl der Farben auf jene Ausführungsform beschränkt, bei Bedarf können helle und/oder dunkle Tinten hinzugefügt werden. Beispielsweise ist ein Aufbau möglich, bei dem Druckköpfe zum Ausstoßen von Tinten heller Farbe, beispielsweise hellem Cyan oder hellem Magenta, zusätzlich vorhanden sind. Darüber hinaus ist eine Konfiguration möglich, bei der ein einzelner Druckkopf dazu ausgebildet ist, ein Bild in den Farben CMY oder KCMY aufzuzeichnen, anstatt die mehreren Druckköpfe für die einzelnen Farben vorzusehen.
  • Die Druckeinheit 12, in der die Vollzeilenköpfe die gesamte Breite des Papiers abdecken und damit für die jeweiligen Tintenfarben vorgesehen sind, können ein Bild über die gesamte Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 16 aufzeichnen, indem dieses bewegt wird und die Druckeinheit 12 relativ zu dem Papier in der Nebenabtastrichtung einmal bewegt wird (das heißt in Form einer Unterabtastung einer Zeile). Hierdurch ist ein schnelleres Drucken möglich, und die Produktivität lässt sich im Vergleich zu einem hin- und hergehenden Druckkopf, bei dem der Druckkopf in der Hauptabtastrichtung hin- und herbewegt wird, verbessert werden.
  • Wie in 1 gezeigt ist, besitzt die Tintenspeicher-/-Ladeeinheit 14 Tanks zur Aufnahme der den Druckköpfen 12K, 12C, 12M und 12Y zuzuführenden Tinten, und die Tanks sind mit den Druckköpfen 12K, 12C, 12M und 12Y über (nicht gezeigte) Kanäle verbunden. Die Tintenspeicher-/-Ladeeinheit 14 besitzt eine Warneinrichtung (zum Beispiel eine Anzeige oder einen Alarmtongeber), um eine Warnung auszugeben, wenn die Restmenge Tinte einen niedrigen Stand hat, außerdem ist ein Mechanismus vorgesehen, der zu Ladefehlern zwischen den einzelnen Farben führen könnte.
  • Die Druckbestimmungseinheit 24 besitzt einen Bildsensor zum Aufnehmen eines Bilds der niedergeschlagenen Tintentröpfchen, das durch die Druckeinheit 12 gebildet wurde, und sie fungiert als Einrichtung zum Prüfen von Ausstoßdefekten, beispielsweise Verstopfungen der Düsen in der Druckeinheit 12 auf der Grundlage der von dem Bildsensor ausgewerteten Ergebnisse der Tintentröpfchen-Aufbringung.
  • Die Druckbestimmungseinheit 24 dieser Ausführungsform ist mit mindestens einem Zeilensensor ausgebildet, der Reihen von photoelektrischen Wandlerelementen mit einer Breite aufweist, die größer ist als die Tintentröpfchen-Ausstoßbreite (Bildaufzeichnungsbreite) der Druckköpfe 12K, 12C, 12M und 12Y. Dieser Zeilensensor besitzt einen nach Farben getrennten Zeilen-CCD-Sensor mit einer Sensorreihe für Rot (R) aus photoelektrischen Wandlerelementen (Pixeln), die in einer Zeile mit einem R-Filter angeordnet sind, eine Sensorreihe für Grün (G) mit einem G-Filter, und einer Sensorreihe für Blau (B) mit einem B-Filter. Anstelle eines Zeilensensors kann man auch einen flächigen Sensor einsetzen, bestehend aus photoelektrischen Wandlerelementen, die zweidimensional angeordnet sind.
  • Die Druckbestimmungseinheit 24 liest ein mit den Druckköpfen 12K, 12C, 12M und 12Y für die einzelnen Farben gedrucktes Testmuster, und es wird der Ausstoß für jeden Kopf ermittelt. Dieses Ermitteln des Ausstoßvorgangs beinhaltet das Vorhandensein eines Ausstoßes, die Messung der Punktgröße und die Messung der Lage des Punktniederschlags.
  • An die Druckbestimmungseinheit 24 schließt sich eine Nachtrocknungseinheit 42 an, bei der es sich um eine Einrichtung zum Trocknen der bedruckten Bildfläche handelt, und die zum Beispiel ein Heizgebläse enthält. Vorzugsweise wird eine Berührung mit der bedruckten Fläche solange vermieden, bis die gedruckte Tinte getrocknet ist, bevorzugt wird eine Einrichtung, die Heißluft auf die bedruckte Fläche bläst.
  • In solchen Fällen, in denen der Druckvorgang mit Farbstofftinte auf porösem Papier erfolgt, verhindert ein Blockieren der Papierporen durch Aufbringen von Druck, dass die Tinte in Berührung mit Ozon oder einer anderen Substanz kommt, die eine Zerstörung der Farbstoffmoleküle zur Folge hat, außerdem wird die Haltbarkeit des Drucks gesteigert.
  • Eine Heiz-/Druckerzeugungseinheit 44 schließt sich an die Nachtrocknungseinheit 42 an. Die Heiz-/Druckerzeugungseinheit 44 ist eine Einrichtung zum Steuern des Glanzes der Bildfläche, wozu die Bildfläche von einer Druckwalze 54 mit einer vorbestimmten unebenen Oberflächengestalt bei gleichzeitiger Erwärmung der Bildfläche angedrückt wird, so dass die ungleichmäßige Form auf die Bildfläche übertragen wird.
  • Das auf diese Weise erstellte Druckgut wird von der Papierausgabeeinheit 26 ausgetragen. Der angestrebte Fertigdruck (das heißt das Ergebnis des Drucks des erwünschten Bilds) und der Testdruck werden vorzugsweise getrennt voneinander ausgegeben. In der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung 10 ist eine (nicht gezeigte) Sortiereinrichtung vorgesehen, um den Austragweg umzuschalten und dadurch das Druckgut mit dem Zieldruck und das Druckgut mit dem Testdruck zu sortieren und diese Drucke zu Papierausgabeeinheiten 26A bzw. 26B zu leiten. Wenn der Zieldruck und der Testdruck gleichzeitig parallel auf einem großen Papierbogen erstellt werden, so wird der Teil mit dem Testdruck von einer Schneidvorrichtung (einer zweiten Schneidvorrichtung) 48 abgeschnitten. Die Schneidvorrichtung 48 befindet sich direkt vor der Papierausgabeeinheit 26 und dient zum Abschneiden des Testdruck-Teils von dem Zieldruck-Teil, wenn der Testdruck in einem freien Bereich des Zieldrucks ausgeführt wurde. Der Aufbau der Schneidvorrichtung 48 ist der gleiche wie der oben beschriebene Aufbau der ersten Schneidvorrichtung 28, er besitzt eine ortsfeste Klinge 48A und eine runde Klinge 48B.
  • Obschon in 1 nicht gezeigt, ist für die Zieldrucke an der Papierausgabeeinheit 26A ein Sortierer zum Sammeln der Drucke nach der Druckreihenfolge vorgesehen.
  • Im folgenden soll der Aufbau der Druckköpfe beschrieben werden. Die Druckköpfe 12K, 12C, 12M und 12Y für die einzelnen Tintenfarben haben den gleichen Aufbau, im folgenden wird jeder dieser Druckköpfe 12K, 12C, 12M und 12Y mit dem Bezugszeichen 50 bezeichnet.
  • 3A ist eine perspektivische Draufsicht auf ein Beispiel für den Aufbau des Druckkopfs 50, 3B ist eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts aus dieser Draufsicht, und 3C ist eine perspektivische Draufsicht auf ein weiteres Beispiel für den Aufbau des Druckkopfs. 4A ist eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in 3B und zeigt den inneren Aufbau einer Tintenkammereinheit.
  • Der Druckkopf 50 dieser Ausführungsform enthält Druckköpfe 50A und 50B, die relativ zueinander beweglich entlang der Papiertransportrichtung angeordnet sind, um den Ab stand zwischen den Druckköpfen 50A und 50B ändern zu können (das heißt um den Düsen-Mittenabstand entlang der Papiertransportrichtung ändern zu können).
  • Beispielsweise ist ein Aufbau möglich, bei dem der Druckkopf 50A mit einem (nicht gezeigten) Kopfbewegungsmechanismus einschließlich eines Schlittenmechanismus in Form eines Motors, einer Kugelumlaufspindel, einer Gleitschiene und eines Führungselements vorgesehen ist, so dass der Druckkopf 50A relativ zu dem ortsfesten Druckkopf 50B bewegt werden kann. Es ist auch ein anderer Aufbau möglich, bei dem beide Druckköpfe 50A und 50B mit den oben beschriebenen Kopfbewegungsmechanismen ausgestattet und bewegbar sind. Außerdem ist es möglich, dass der Druckkopf 50A ortsfest ausgebildet ist und der Druckkopf 50B beweglich ist.
  • Wie in 3A zu sehen ist, besitzt jeder der Druckköpfe 50A und 50B eine Einzelreihe aus mehreren Düsen in der Richtung etwa rechtwinklig zur Papiertransportrichtung. Das Intervall (der Düsen-Mittenabstand) der Düsen 51A in dem Druckkopf 50A gleicht dem Düsen-Mittenabstand der Düsen 51B im Druckkopf 50B.
  • Die Druckköpfe 50A und 50B sind relativ zueinander in der Richtung rechtwinklig zur Transportrichtung des Papiers so angeordnet, dass die Düse 51B des Druckkopfs 50B etwa auf halbem Weg zwischen benachbarten Düsen 51A des Druckkopfs 50A liegt.
  • In anderen Worten: die Düsen 51A des Druckkopfs 50A und die Düsen 51B des Druckkopfs 50B sind mit einer Versetzung eines halben Mittenabstands zueinander zur Bildung einer versetzten Matrix angeordnet. Dies ist gleichwirkend mit einer Anordnung, bei der Düsen mit halbem Mittenabstand der Düsen in dem Druckkopf 50 entlang einer Zeile in der Richtung etwa rechtwinklig zur Transportrichtung des Papiers angeordnet sind.
  • Jeder der Druckköpfe 50A und 50B besitzt eine einzelne Reihe von Düsen bei der oben beschriebenen Ausführungsform. Allerdings kann jeder der Druckköpfe auch eine zweidimensional ausgebildete Matrix von Düsen aufweisen.
  • Alternativ ist es gemäß 3C möglich, mehrere Kopfeinheiten 50' jeweils kurzer Länge kombiniert anzuhalten, wobei jede Kopfeinheit Düsen in zweidimensionaler Anordnung als versetzte Matrix aufweist, wodurch Düsenreihen mit Längen gebildet werden, die der gesamten Breite des Aufzeichnungsmediums entsprechen.
  • Die ebene Form der Druckkammer 52 für jede Düse 51 ist im wesentlichen eine quadratische Form, und die Düse 51 sowie ein Einlass für die zugeführte Tinte (Zuführöffnung) 54 befinden sich in den beiden Ecken auf einer Diagonalen des Quadrats. Wie in 4 gezeigt ist, ist jede Druckkammer 52 über die Zuführöffnung 54 mit einem gemeinsamen Kanal 55 verbunden. Der gemeinsame Kanal 55 steht mit einem Tintenvorratstank in Verbindung, bei dem es sich um einen Basistank handelt, der die Tinte liefert, und die gelieferte Tinte aus dem Tintentank wird über den gemeinsamen Strömungskanal 55 der Druckkammer 52 zugeleitet. Es ist bevorzugt, einen (nicht gezeigten) Nebentank zwischen dem Tintentank und dem gemeinsamen Strömungskanal 55 in der Nähe des Druckkopfs 12 oder damit integriert vorzusehen. En solcher Nebentank hat die Funktion eines Dämpfers, der verhindert, dass es zu einer Schwankung des Innendrucks in dem Kopf kommt, außerdem wird das Nachfüllen des Druckkopfs verbessert.
  • Ein Aktuator 58 mit einer diskreten Elektrode 57 ist mit einer Druckplatte 56 vereint, die die Decke der Druckkammer 52 bildet, wobei der Aktuator 58 durch Anlegen einer Treiberspannung an die diskrete Elektrode 57 verformt wird, so dass Tinte aus der Düse 51 ausgestoßen wird. Wird Tinte ausgestoßen, so wird neue Tinte über die Zuführöffnung 54 aus dem gemeinsamen Strömungskanal 55 in die Druckkammer 52 nachgeführt.
  • Bei einem Vollzeilenkopf mit zwei Düsenreihen, deren Länge der maximalen Aufzeichnungsbreite entspricht, ist die „Hauptabtastung" definiert als ein Druckvorgang für eine Zeile (eine durch eine Punktreihe gebildete Zeile oder eine Zeile, die durch mehrere Punktreihen gebildet wird), und zwar in Breitenrichtung des Aufzeichnungspapiers (der rechtwinklig zu der Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers verlaufende Richtung), indem die Düsen in einer der folgenden Weisen angesteuert werden: (1) gleichzeitiges Ansteuern sämtlicher Düsen; (2) sequentielles Ansteuern der Düsen von einer Seite zu der anderen; und (3) Unterteilen der Düsen in Blöcke und sequentielles Ansteuern der Düsenblöcke von einer Seite zu der anderen.
  • Insbesondere dann, wenn die Düsen 51 in der Anordnung einer Matrix gemäß 3A angesteuert werden, ist die Hauptabtastung vorzugsweise die oben angegebene Version (3). Insbesondere wird eine Zeile in der Breitenrichtung des Aufzeichnungspapiers 16 dadurch gedruckt, dass die Düsen 51A und 51B zu verschiedenen Zeitpunkten angesteuert werden, um die Düsen 51A, 51B, 51A, ... abhängig von der Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungspapiers 16 anzusteuern.
  • Andererseits ist die „Nebenabtastung" so definiert, dass der Druck einer Zeile (einer aus einer Punktreihe gebildeten oder durch mehrere Punktreihen gebildeten Zeile) durch die Hauptabtastung erfolgt, während der Vollzeilenkopf und das Aufzeichnungspapier relativ zueinander bewegt werden.
  • Bei der Implementierung der Erfindung ist der Aufbau der Düsenanordnung nicht speziell beschränkt auf die in den Zeichnungen dargestellten Beispiele. Außerdem macht die vorliegende Erfindung von einer Struktur Gebrauch, die Tintentröpfchen dadurch ausstößt, dass der Aktuator 58, beispielsweise in Form eines piezoelektrischen Elements, verformt wird. Die Implementierung der Erfindung ist aber nicht speziell hierauf beschränkt, es können auch andere Aktuatoren eingesetzt werden.
  • 5 ist eine schematische Darstellung des Ausbaus des Tintenzuführsystems in der Tintenaufzeichnungsvorrichtung 10.
  • Ein Tintenvorratstank 60 ist ein Basistank, der Tinte liefert und in der Tintenspeicher-/-Ladeeinheit 14 eingerichtet ist, die in Verbindung mit 1 erläutert wurde. Die Aspekte des Tintenzuführtanks 60 betreffen einen nachfüllbaren Typ und einen Patronentyp. Wenn die Tinten-Restmenge gering ist, wird der Nachfüll-Tintenvorratstank 60 mit Tinte über eine (nicht gezeigte) Nachfüllöffnung nachgefüllt, der Tintenvorratstank 60 vom Patronentyp wird durch eine neue Patrone ausgetauscht. Um den Tintentyp abhängig von dem vorgesehenen Anwendungsfall zu ändern, eignet sich der Patronentyp, und es ist bevorzugt, die Tintentyp-Information mit einem Strichcode oder dergleichen an der Patrone anzubringen, um auch die Steuerung des Ausstoßvorgangs abhängig vom Tintentyp vorzunehmen. Der Tintenzuführtank 60 in 5 entspricht der oben beschriebenen Tintenspeicher-/-Ladeeinheit 14 nach 1.
  • Ein Filter 62 zum Entfernen von Fremdstoffen und Bläschen befindet sich zwischen dem Tintenzuführtank 60 und dem Druckkopf 50, wie aus 5 hervorgeht. Die Maschenweite des Filters im Filter 62 ist vorzugsweise gleich oder kleiner als der Durchmesser der Düse, üblicherweise 20 μm.
  • Obschon in 5 nicht dargestellt, ist es bevorzugt, dass der Nebentank mit dem Druckkopf 50 oder in dessen Nähe integriert ist. Der Nebentank hat eine Dämpferfunktion, um eine Schwankung des Innendrucks des Kopfs zu verhindern, außerdem die Funktion, das Nachfüllen des Druckkopfs zu verbessern.
  • Die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung 10 ist außerdem mit einem Deckel 64 als Einrichtung zum Verhindern des Austrocknens der Düse 51 oder zum Verhindern einer Zunahme der Tintenviskosität in der Nähe der Düsen ausgestattet, zum Reinigen der Düsenfläche ist eine Reinigungsklinge 66 vorhanden. Eine Wartungseinheit, welche den Deckel 64 und die Reinigungsklinge 66 beinhaltet, lässt sich relativ zu dem Druckkopf 50 mit Hilfe eines (nicht gezeigten) Bewegungsmechanismus bewegen, sie wird aus einer vorbestimmten Ruheposition in eine Wartungsposition unterhalb des Druckkopfs 50 bedarfsweise bewegt.
  • Der Deckel 64 wird relativ zu dem Druckkopf 50 mit Hilfe eines (nicht gezeigten) Hubmechanismus nach oben und nach unten versetzt. Wenn die Stromzufuhr der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung 10 ausgeschaltet ist, oder wenn sich der Drucker im Bereitschaftszustand befindet, ist der Deckel 64 in eine vorbestimmte erhöhte Position angehoben, um in enge Berührung mit dem Druckkopf 50 zu treten, wodurch die Tintenausstoßfläche der Düse 51 von dem Deckel 64 bedeckt wird.
  • Während des Druckvorgangs oder im Bereitschaftszustand, wenn die Verwendungshäufigkeit der einzelnen Düsen 51 gering ist und in Zustand vorherrscht, in welchem keine Tinte während einer gewissen Zeitspanne oder darüber hinaus ausgestoßen wird, verdampft das Tinten-Lösungsmittel in der Nähe der Düse, wodurch die Viskosität der Tinte zunimmt. In einem solchen Zustand lässt sich die Tinte nicht mehr aus der Düse 51 ausstoßen, auch wenn der Aktuator 58 betätigt wird.
  • Bevor ein solcher Zustand erreicht wird, wird der Aktuator 58 betätigt (in einem Viskositätsbereich, der ein Ausstoßen durch Betrieb des Aktuators 58 gestattet), und es erfolgt in Richtung des Deckels 64 (Tintenaufnehmer) ein Vorab-Ausstoß (ein Ausleiten, ein Luftausstoß, eine Flüssigkeitsausstoßung, ein Pseudo-Ausstoß), bei dem die verschlechterte Tinte (Tinte mit einer erhöhten Viskosität in der Nähe der Düse) ausgestoßen wird.
  • Auch wenn Luftbläschen mit der Tinte im Inneren des Druckkopfs 50 (im Inneren der Druckkammer 52) vermischt sind, kann die Tinte nicht mehr aus der Düse ausgestoßen werden, auch wenn der Aktuator 58 angesteuert wird. Der Deckel 54 wird in einem solchen Fall auf dem Druckkopf 50 platziert, und Tinte (Tinte mit darin vermischten Luftbläschen) im Inneren der Druckkammer 52 wird durch Ansaugen mit einer Saugpumpe 67 beseitigt, die angesaugte Tinte wird in einen Sammeltank 68 geleitet.
  • Dieser Ansaugvorgang bringt das Ansaugen verschlechterter Tinte mit sich, deren Viskosität erhöht ist (Erhärtung), wenn die Tinte am Anfang in den Kopf eingebracht wird, oder wenn ein Service gestartet wird, nachdem eine längere Zeitspanne kein Betrieb stattgefunden hat. Die Saugwirkung wird aufgebracht auf die gesamte Tinte innerhalb der Druckkammer 52, so dass die Menge an verbrauchter Tinte beträchtlich ist. Daher besteht ein bevorzugter Aspekt darin, dass ein Vorab-Ausstoß erfolgt, wenn die Zunahme der Tintenviskosität nur gering ist.
  • Die Reinigungsklinge 66 besteht aus Gummi oder einem anderen elastischen Teil, sie kann über die Tintenausstoßfläche (Oberfläche der Düsenplatte) des Druckkopfs 50 mit Hilfe eines Klingenbewegungsmechanismus (einem nicht gezeigten Abstreifer) gleiten.
  • Wenn Tintentröpfchen oder Fremdstoffe an der Düsenplatte hängen, wird die Oberfläche der Düsenplatte abgestreift, und die Oberfläche der Düsenplatte wird gereinigt, indem die Reinigungsklinge 66 über die Düsenplatte gleitet. Wenn unerwünschte Fremdstoffe auf der Tintenausstoßfläche mit Hilfe des Klingenmechanismus beseitigt sind, erfolgt ein Vorab-Ausstoß mit dem Zweck, zu verhindern, dass sich Fremdstoffe durch die Klinge in das Innere der Düsen 51 einmischen.
  • 6 ist ein Blockdiagramm der Hauptbestandteile eines Systemaufbaus für die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung 10. Diese besitzt eine Kommunikationsschnittstelle 70, eine Systemsteuerung 72, einen Bildspeicher 74, einen Motortreiber 76, einen Heizungstreiber 78, eine Drucksteuerung 80, einen Bildpufferspeicher 82, einen Kopftreiber 84 und weitere Komponenten.
  • Die Kommunikationsschnittstelle 70 ist eine Schnittstelleneinheit zum Empfangen von Bilddaten, die von einem Host-Computer 86 gesendet werden. Als Kommunikationsschnittstelle 70 kommen in Betracht: eine serielle Schnittstelle wie USB, IEEE1394, Ethernet, ein drahtloses Netzwerk oder eine parallele Schnittstelle wie eine Centronics-Schnittstelle. Ein (nicht gezeigter) Pufferspeicher kann in diesem Teil vorgesehen sein, um die Übertragungsgeschwindigkeit zu steigern. Die von dem Host-Computer 86 gesendeten Bilddaten werden von der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung 10 über die Kommunikationsschnittstelle 70 empfangen und vorübergehend in dem Bildspeicher 74 abgespeichert. Dieser ist eine Speichereinrichtung zur Zwischenspeicherung von Bildern, die über die Kommunikationsschnittstelle 70 eingegeben werden, wobei die Daten in den Bildspeicher 74 über die Systemsteuerung 72 eingeschrieben und über diese aus dem Speicher ausgelesen werden. Der Bildspeicher 74 ist nicht beschränkt auf einen Halbleiterspeicher, möglich ist auch ein Festplattenlaufwerk oder ein anderes magnetisches Speichermedium.
  • Die Systemsteuerung 72 steuert die Kommunikationsschnittstelle 70, den Bildspeicher 74, den Motortreiber 76, den Heizungstreiber 78 und weitere Komponenten. Die Systemsteuerung 72 besitzt eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), periphere Schaltungen für die se und dergleichen. Die Systemsteuerung 72 steuert die Kommunikation zwischen sich selbst und dem Host-Computer 86, sie steuert das Lesen und das Schreiben aus dem bzw. in den Bildspeicher 74, sie führt weitere Funktionen aus, und sie generiert außerdem Steuersignale zum Steuern einer Heizung 89 und des Motors 88 in dem Transportsystem.
  • Der Motortreiber (die Treiberschaltung) 76 treibt den Motor 88 abhängig von Befehlen aus der Systemsteuerung 72. Der Heizungstreiber (die Treiberschaltung) 78 treibt die Heizung 89 der Nachtrocknungseinheit 42 oder dergleichen abhängig von Befehlen aus der Systemsteuerung 72.
  • Die Drucksteuerung 80 besitzt eine Signalverarbeitungsfunktion zum Übernehmen unterschiedlicher Aufgaben, Kompensationen und anderer Arten von Verarbeitungen zum Erzeugen von Drucksteuersignalen aus den im Bildspeicher 74 gespeicherten Bilddaten, abhängig von Befehlen aus der Systemsteuerung 72, um die erzeugten Drucksteuersignale (Druckdaten) an den Kopftreiber 84 zu geben. Die erforderliche Signalverarbeitung erfolgt in der Drucksteuerung 80, und der zeitliche Ablauf des Ausstoßvorgangs und die Ausstoßmenge der Tintentröpfchen aus dem Druckkopf 50 werden abhängig von den Bilddaten von dem Kopftreiber 84 gesteuert. Die gewünschten Punktgrößen und die Punktplatzierung können hierdurch bewerkstelligt werden.
  • Die Drucksteuerung 80 ist mit einem Bildpufferspeicher 82 ausgestattet. Bilddaten, Parameter und weitere Daten werden vorübergehend in dem Bildpufferspeicher 82 gespeichert, wenn die Bilddaten in der Drucksteuerung 80 verarbeitet werden. Der in 6 gezeigte Aspekt sieht vor, dass der Bildpufferspeicher 82 eine Ergänzung der Drucksteuerung 80 ist. Allerdings kann auch der Bildspeicher 74 als Bildpufferspeicher 82 fungieren. Ferner ist es möglich, einen Aspekt auszugestalten, nach welchem die Drucksteuerung 80 und die Systemsteuerung 82 zur Bildung eines einzelnen Prozessors integriert sind.
  • Der Kopftreiber 84 treibt Aktuatoren für die Druckköpfe 12K, 12C, 12M und 12Y für die jeweiligen Farben abhängig von den von der Drucksteuerung 80 empfangenen Druckda ten. Ein Regelsystem hält die Treiberbedingungen für die Druckköpfe konstant und kann in dem Kopftreiber 84 enthalten sein.
  • Steuerung des zeitlichen Ablaufs für den Tröpfchenausstoß
  • Die Steuerung des zeitlichen Ablaufs des Tröpfchenausstoßes (Tröpfchenausstoßsteuerung) in der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung 10 wird im folgenden anhand der 7 bis 12 erläutert. In der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung 10 wird in solchen Fällen, in denen Punkte auf dem Aufzeichnungspapier 16 in einander überlappender Weise gebildet werden, die Zeitabläufe für den Tröpfchenausstoß (die Aufzeichnung) derart gesteuert, dass ein nachfolgendes Tintentröpfchen 110 (vergleiche 9) ausgestoßen wird, bevor ein zuvor ausgestoßenes (oder „vorausgehendes") Tintentröpfchen 100 vollständig in das Aufzeichnungspapier 16 eingedrungen ist.
  • 7 zeigt das vorausgehende Tintentröpfchen 100, welches zuerst ausgestoßen wird. Der Durchmesser des Tintentröpfchens 100 auf der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 16 beträgt D1a.
  • Wenn eine Farbstofftinte auf dem Aufzeichnungspapier 16 (Aufzeichnungsmedium) niedergeschlagen wird, in welches Tinte eindringen kann, und wenn das Tintentröpfchen 100 auf der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 16 landet, so dringt die Tinte in eine Bildaufnahmeschicht (nicht dargestellt) des Aufzeichnungspapiers 16 im Verlauf der Zeit ein. Dieses Eindringen wird von der Außenseite zu der Innenseite des Tintentröpfchens 100 hin vervollständigt, so dass der Durchmesser des Tintentröpfchens zur Mitte hin allmählich abnimmt.
  • Wenn eine vorbestimmte Zeitspanne T verstrichen ist, ist das Lösungsmittel auf der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 16 verschwunden, und das Tintentröpfchen 100 ist vollständig in das Aufzeichnungspapier 16 eingedrungen. Dadurch ist ein Punkt vorbestimmter Größe entstanden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Punkt als ein Punkt mit gleichem Durchmesser wie der Durchmesser des Tintentröpfchens angenommen, wenn letzteres auf dem Papier landet. Diese Zeitspanne T wird als Zeitspanne für die vollständige Eindringung hergenommen.
  • 8 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie 8-8 in 7 und zeigt einen Zustand unmittelbar nach dem Landen des Tintentröpfchens 100 auf dem Aufzeichnungspapier 16.
  • 9 zeigt einen Zustand, in welchem eine vorbestimmte Zeitspanne, die kleiner ist als die vollständige Eindringzeit T, nach dem Landen des Tintentröpfchens 100 auf dem Aufzeichnungspapier 16 verstrichen ist. In diesem Zustand ist der Durchmesser des Tintentröpfchens 100 auf der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 16 zu D1b geworden.
  • Der in 9 durch die gestrichelte Linie dargestellte Kreis zeigt den Punkt 102, der von dem Tintentröpfchen 100 erzeugt wurde, wobei die Größe des Punkts 102 nahezu die gleiche ist wie die des Tintentröpfchens 100 bei dessen Landung auf dem Aufzeichnungspapier 16. Insbesondere wird der Punkt 102 mit dem Durchmesser D1a von dem Tintentröpfchen 100 gebildet.
  • Außerdem zeigt 9 einen Zustand, in welchem das Tintentröpfchen 110 mit dem Durchmesser D2a zur Bildung eines Punkts 112 mit einem Punktdurchmesser D2a niedergeschlagen wurde, wobei ein Intervall (Punktabstand) Pt zu dem Punkt 102 gegeben ist.
  • Wenn die folgende Bedingung (Formel 1) durch die Beziehung zwischen dem Durchmesser D1b des vorausgehenden Tintentröpfchens 100 nach Verstreichen einer Zeit δT im Anschluss an das Landen auf dem Aufzeichnungspapier 16, dem Durchmesser D2a des Tintentröpfchens 110 bei dessen Landung auf dem Aufzeichnungspapier 16 und dem Intervall Pt zwischen dem Tintentröpfchen 100 und dem Tintentröpfchen 110 (äquivalent zu dem Mittenabstand zwischen den Punkten, die durch das Tintentröpfchen 100 und das Tintentröpfchen 110 gebildet werden) erfüllt ist: D1b < 2 × Pt – D2a, (1)dann verschmelzen das Tintentröpfchen 100 und das Tintentröpfchen 110 auf der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 16 nicht. Aus diesem Grund werden die Formen des Punkts 102 und des Punkts 112, die durch die Tintentröpfchen 100 bzw. 110 gebildet werden, nicht gestört. In 9 wird der Punkt 112 an der gleichen Stelle und mit gleicher Größe gebildet wie das Tintentröpfchen 110. Auf diese Weise lässt sich die gewünschte Punktform erreichen.
  • Die Bedingung, die die Überlappung der Punkte 102 und 112 kennzeichnet, wird ausgedrückt durch Pt < (D1a/2) + (D2a/2). In anderen Worten: die Bedingung für die Überlappung zwischen den Punkten 102 und 112 besteht darin, dass der Gesamtwert aus dem Radius des Punkts 102 und dem Radius des Punkts 112 größer ist als der Punkt-Mittenabstand Pt.
  • Der in 9 dargestellte Punkt 102 beinhaltet eine Zone, in der das Tintentröpfchen 100 nicht in das Aufzeichnungspapier 16 eingedrungen ist (diese Zone ist als Tintentröpfchen 100 dargestellt), außerdem eine Zone, in der das Tintentröpfchen 100 vollständig in das Aufzeichnungspapier 16 eingedrungen ist und das Färbungsmaterial (die Lösung) der Tinte in der Bildaufnahmeschicht des Aufzeichnungspapiers 16 gehalten wird (die Zone des Punkts 102, die durch die gestrichelte Linie angedeutet ist, ausschließlich der Zone, die durch das Tintentröpfchen 100 angegeben ist). Bei diesen beiden Zonen des Punkts 102 ist es möglich, ein weiteres Tintentröpfchen 110 derart aufzubringen, dass es in der Zone landet, in der das Tintentröpfchen 100 vollständig in das Aufzeichnungspapier 16 eingedrungen ist.
  • 10 ist eine Querschnittansicht, die einen Querschnitt des Tintentröpfchens 100 und des Tintentröpfchens 110 entsprechend der 8 zeigt. Wenn das Tintentröpfchen 110 in das Aufzeichnungspapier 16 eindringt, vermischen sich möglicherweise das Tintentröpfchen 100 und das Tröpfchen 110 in der Bildaufnahmeschicht des Aufzeichnungspapiers 16 in der Zone der Überlappung zwischen dem Punkt 102 und dem Tintentröpfchen 110. Selbst wenn aber auf diese Weise eine Vermischung der Tröpfchen stattfindet, gibt es, da das Tintentröpfchen 100 bereits in die Bildaufnahmeschicht eingedrungen ist und das Färbungsmaterial (die Lösung) in dieser Schicht gehalten wird, praktisch zu keiner Änderung der Form des Punkts 102 innerhalb der Bildaufnahmeschicht.
  • Wenn die oben angesprochene Zeit T des vollständigen Eindringens verstrichen ist, nachdem das Tintentröpfchen 110 auf dem Aufzeichnungspapier 16 gelandet ist, ist das Tintentröpfchen 110 vollständig in das Aufzeichnungspapier 16 eingedrungen, und der Punkt 102 mit dem Durchmesser D1a und der Punkt 112 mit dem Durchmesser D2a sind in der in 11 gezeigten Weise ausgebildet.
  • 12 ist eine Schnittansicht, welche den Querschnitt des Punkts 102 und des Punkts 112 aus 11 veranschaulicht.
  • Wenn daher zwei Punkte nach dem Niederschlagen des ersten Tintentröpfchens einander überlappen, so besteht die Möglichkeit, das nachfolgende Tintentröpfchen aufzubringen, ohne dass die vollständige Eindringzeit T abgewartet wird, bei der es sich um die Zeitspanne handelt, in der das zuvor niedergeschlagene Tintentröpfchen vollständig in das Papier eingedrungen ist. Das nachfolgende Tintentröpfchen kann also ausgestoßen werden, während der Wert D1b immer noch größer als 0 ist.
  • In anderen Worten: der Wert des Durchmessers D1b des Tintentröpfchens 100, der der obigen Formel 1 genügt, wenn das Tintentröpfchen 110 auf dem Papier landet, bestimmt sich aus dem Intervall Pt zwischen dem vorausgehenden Tintentröpfchen 100 und dem nachfolgenden Tintentröpfchen 110, und durch den Durchmesser D2a des Tintentröpfchens 110 nach dessen Ladung. Der Durchmesser D1b des Tintentröpfchens 100, der in dieser Weise bestimmt wurde, und der Durchmesser D1a des Tintentröpfchens 100 beim Landen auf dem Papier werden zur Berechnung der Eindringzeit δT verwendet. Die zeitliche Lage des Tröpfchenausstoßes für das Tintentröpfchen 100 und das Tintentröpfchen 110 wird gesteuert durch Berücksichtigung der Eindringzeit δT, die auf diese Weise als Tröpfchenausstoßintervall ermittelt wurde.
  • Die Ausführungsform wurde oben in Verbindung mit einer Farbstofftinte beschrieben, bei der das Färbungsmaterial durch das Eindringen in die Bildaufnahmeschicht des Aufzeichnungspapiers 16, die für die Tinte durchdringbar ist, gehalten wird. Allerdings ist die Erfindung auch anwendbar in dem Fall, dass eine Pigmenttinte verwendet wird, in der der Hauptteil des Farbgebungsmaterials sich auf der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 16 verfestigt, auch ist die Anwendung bei einer unter Ultraviolettlicht aushärtbaren Tinte möglich, wenn diese auf der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 16 aufgebracht wird, in die die Tinte nicht eindringen kann.
  • Wenn das Färbungsmaterial in der Tinte eine Großmolekülstruktur besitzt und in einem Lösungsmittel gemischt ist, ohne von diesem aufgelöst zu sein (wie es der Fall bei zahlreichen Pigmenttinten ist), und wenn dann ein Tintentröpfchen auf der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 16 landet, so dringt das Lösungsmittel in die Bildaufnahmeschicht, während ein Teil des Färbungsmittels ebenfalls in die Bildaufnahmeschicht eindringt. Der Großteil des Färbungsmittels verfestigt sich allerdings auf der Papieroberfläche. Auch im Fall einer UV-aushärtbaren Tinte verfestigt sich der Großteil des auf die Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 16 aufgebrachten Tintentröpfchens auf der Oberfläche des Papiers 16, wenn eine Bestrahlung mit ultraviolettem Licht erfolgt (Aushärtung).
  • In diesem Fall wird der Anteil der als Tröpfchen vorliegenden Tinte auf dem Aufzeichnungspapier 16 klein von außen nach innen, während die Verfestigung (Aushärtung) fortschreitet. Deshalb lässt sich die Erfindung zu dem Zweck einsetzen, ein gegenseitiges Vermischen der Tintentröpfchen auf der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 16 zu vermeiden.
  • 13 ist ein Blockdiagramm, welches eine detaillierte Zusammensetzung einer Tröpfchenausstoßsteuerung 200 zum Ausführen der oben beschriebenen Tröpfchenausstoßsteuerung zeigt. Die Tröpfchenausstoßsteuerung 200 ist in dem in 6 gezeigten System (der Drucksteuerung 80) enthalten.
  • Wenn von dem in 6 gezeigten Host-Computer 86 Bilddaten 202 erhalten werden, führt eine Punktdaten-Erzeugungseinheit 210 eine Verarbeitung zum Umwandeln von RGB-Daten in CMY-Daten durch, ordnet die Verwendung dunkler und heller Tinten zu und erzeugt CMYK-Punktdaten.
  • Anschließend bestimmt die Ungleichheits-Berechnungseinheit 212 den Durchmesser D1b des vorausgehenden Tintentröpfchens (des Tintentröpfchens 100 in 11), abhängig von dem Abstand Pt zwischen den beiden Punkten (beispielsweise dem Abstand zwischen dem Tintentröpfchen 100 und dem Tintentröpfchen 110 in 11), und den Durchmesser D2a des nachfolgenden Tintentröpfchens (des Tintentröpfchens 110 in 11).
  • Information über die zeitliche Änderung der Größe der Tintentröpfchen ist in einer Punktgrößenberechnungs- und -speichereinheit 214 abgespeichert. Durch Bezugnahme auf diese Information bestimmt die Zeitsteuer-Berechnungseinheit 216 die Eindringzeit δT bis zum Erreichen des vorgenannten Werts D1b aus dem Durchmesser D1a des vorausgehenden Tintentröpfchens bei Landung auf dem Papier. In anderen Worten: die Zeitablauf-Berechnungseinheit 216 bestimmt das Tröpfchenausstoßintervall δT. Außerdem werden aus diesem Eindring-Zeitwert δT die Zeitsteuerparameter in der Nebenabtastrichtung (beispielsweise die Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungspapiers), die Zeitsteuerparameter in der Hauptabtastrichtung (so zum Beispiel das Intervall L zwischen dem Druckkopf 50A und dem Druckkopf 50B) ermittelt.
  • Im Fall eines gemischten Musters, in welchem es Punkte verschiedener Durchmesser gibt, berechnet eine Repräsentativwert-Berechnungseinheit 217 den repräsentativen Wert für die Eindringzeiten δT, den repräsentativen Wert für die Zeitsteuerparameter in der Nebenabtastrichtung (so zum Beispiel die Aufzeichnungspapier-Transportgeschwindigkeit), und den repräsentativen Wert für die Zeitsteuerparameter in der Hauptabtastrichtung (so zum Beispiel den Abstand L zwischen dem Druckkopf 50A und dem Druckkopf 50B), sowie weitere Werte in dem gemischten Muster. Die repräsentativen Werte können Maximalwerte der Eindringzeiten δT, der Zeitsteuerparameter in der Nebenabtastrichtung und der Zeitsteuerparameter in der Hauptabtastrichtung sein, oder es kann sich auch um Minimumwerte, Durchschnittswerte, Höchstfrequenzwerte oder dergleichen handeln.
  • Ein Treibersignal 220 für die Düsen wird von einer Düsen-Treibersignal-Erzeugungseinheit 218 abhängig von der Eindringzeit δT und den Zeitsteuerparametern in bezug auf die Nebenabtastrichtung und die Hauptabtastrichtung, die auf diese Weise bestimmt wurden, generiert.
  • Die Geschwindigkeit, mit der das Tintentröpfchen in das Aufzeichnungspapier 16 eindringt, wird hier vornehmlich anhand des Tintentyps, des Typs des Aufzeichnungspapiers 16, der Umgebungstemperatur, der Feuchtigkeit und dergleichen bestimmt.
  • Die Punktgrößen-Berechnungs- und -speichereinheit 214 speichert verschiedene Informationen in Form einer Datentabelle, und sie berechnet die Parameter, die zum Herleiten der Eindringzeit δT verwendet werden, und liefert diese an die Zeitablauf-Berechnungseinheit 216.
  • Werte für den Durchmesser D1b können auch vorab aus dem oben angesprochenen Durchmesser D1a, dem Durchmesser D2a und dem Punkteintervall Pt berechnet und in einer Datenbank abgespeichert werden. Die Eindringzeit δT lässt sich unter Bezugnahme auf die Daten über den Durchmesser D1b, die in dieser Datenbank enthalten sind, bestimmen. Die Datenbank kann sich innerhalb der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung 10 oder extern von dieser befinden.
  • Tintentyp-Information 230 kann eingelesen und gespeichert werden, wenn eine Tintenpatrone montiert wird, und diese Information kann dann beim Ausführen eines Druckvorgangs an die Zeitablauf-Berechnungseinheit 216 geliefert werden. In ähnlicher Weise lässt sich Papiertyp-Information 232 lesen und speichern, wenn das Aufzeichnungspapier 16 eingesetzt wird.
  • Die Tintentyp-Information 230 und die Papiertyp-Information können automatisch über ein Funk-Etikett oder einen Strichcode gelesen werden, der in der Tintenpatrone, dem Papierbehälter oder dergleichen angebracht ist, wenn die Patrone bzw. der Behälter installiert wird. Alternativ kann diese Information über eine Bedienungsperson mit Hilfe einer Tastatur oder eines Berührfelds eingegeben werden.
  • Die zeitliche Änderung des Durchmessers des Tintentröpfchens für die verschiedenen Tinten- und Papiertypen soll nun anhand der 14 und 15 erläutert werden.
  • 14 ist eine graphische Darstellung 300, die die Änderung der Tintentröpfchengröße im Verlauf der Zeit für den Fall zeigt, dass eine Tinte A1 und Papier B1 verwendet werden. In dem Graphen 300 bedeutet die Kurve 302 den Fall, dass das Tintentröpfchen beim Landen auf dem Papier eine Größe von 100 μm besitzt, und die Kurven 304 und 306 stehen für die Fälle, in denen das Tintentröpfchen beim Landen auf dem Papier eine Größe von 60 μm bzw. 30 μm besitzt.
  • Beispielsweise lässt sich der Kurve 302 entnehmen, dass die Zeit, die benötigt wird, damit die Größe des Tintentröpfchens von 100 μm bei der Landung sich auf 40 μm verringert, etwa 3,9 Millisekunden (ms) beträgt. Andererseits zeigt die Kurve 304, dass die Zeit, in der die Tintentröpfchen-Größe sich von 60 μm bei der Landung auf 0 μm verringert (das heißt, die Zeit bis zur vollständigen Eindringung) 7,0 ms beträgt. Obschon also das Ausmaß der Änderung der Tröpfchengröße das gleiche ist wie im Fall der Kurve 302, nämlich 60 μm, unterscheidet sich die Zeit für diesen Ablauf aufgrund der verschiedenen Größen des Tintentröpfchens, wenn dieses auf dem Papier landet.
  • In erwünschter Weise enthält der Graph 300 auch Kurven für weitere Werte der Tröpfchengröße bei der Landung, zusätzlich zu den Kurven 302, 304 und 306.
  • 15 ist ein Graph 320, der die zeitliche Änderung der Tintentröpfchen-Größe für drei Typen von Tinte und Papier zeigt, wenn die Tröpfchengröße bei der Landung 100 μm beträgt. In dem Graphen 320 bedeutet die Kurve 321 eine Kombination der Tinte A1 und Papier B1, die Kurve 322 bezieht sich auf eine Kombination einer Tinte A2 und eines Papiers B2 und die Kurve 323 bezieht sich auf eine Kombination von Tinte A3 und Papier B3.
  • Auf diese Weise wird durch Vorab-Versuche die Zeit ermittelt, die erforderlich ist für eine Änderung der Tintentröpfchen-Größe entsprechend der Eindringung des Tintentröpfchens in die Bildaufnahmeschicht des Aufzeichnungspapiers 16, in die die Tinte eindringen kann, oder auf dem das Tintentröpfchen verfestigen (aushärten) kann, wenn das Papier nicht durchdrungen werden kann, nachdem das Tröpfchen auf dem Aufzeichnungspapier gelandet ist (in anderen Worten: die Eindring-, Verfestigungs- oder Aushärtezeit δT), bzw. erforderlich ist für eine Verfestigung oder dergleichen, in bezug auf mehrere Kombinationen von Tinten- und Papiertypen. Diese Zeitwerte sind in der Punktgrößen-Berechnungs- und -Speichereinheit 214 abgespeichert.
  • Die Zeitwerte können in Form eines Graphen (unter Verwendung von Gleichungen basierend auf einer Approximation jeder Kurve) aufgezeichnet werden, bevorzugt wird jedoch jede der Kurven in Form einer Datentabelle abgespeichert.
  • Es ist ebenfalls möglich, repräsentative Werte zu speichern, die unterschiedlichen Bedingungen in bezug auf Umgebungstemperatur, Feuchtigkeit und dergleichen entsprechen, zusätzlich zu dem Tinten- und Papiertyp, so dass Werte entsprechend den aktuellen Umgebungsbedingungen durch Interpolation abgeleitet werden können.
  • Wenn außerdem ein Typ der Tinte oder ein Typ des Papiers, für die keine Daten gespeichert sind, in den Drucker geladen werden, so kann eine Abbildungseinrichtung oder dergleichen dazu verwendet werden, ein aktuell auf das Papier aufgebrachtes Tintentröpfchen zu erfassen und zu messen, um dadurch die entsprechende Eindringzeit δT zu ermitteln. Als bildgebende Einrichtung kann ein Zeilensensor, ein Flächensensor oder dergleichen bevorzugt eingesetzt werden. Die Druckbestimmungseinheit 24 nach 1 kann als solche bildgebende Einrichtung benutzt werden.
  • Falls notwendig, ist es bei der vorliegenden Ausführungsform auch möglich, den Punkt-Mittenabstand Pts in der Nebenabtastrichtung (Transportrichtung des Aufzeichnungspapiers) getrennt von dem Punkt-Mittenabstand Ptm in der Hauptabtastrichtung etwa orthogonal zur Transportrichtung des Papiers, zu behandeln, wie in 16 gezeigt ist. Damit kann die Tröpfchenausstoß-Zeit in bezug auf δT, wie sie entsprechend dem aus der obigen Formel 1 erhaltenen Wert von D1b bestimmt wird, ebenfalls getrennt in bezug auf ein Tröpfchenausstoßintervall δTm in der Hauptabtastrichtung und ein Tröpfchenausstoßintervall δTs in der Nebenabtastrichtung behandelt werden.
  • Außerdem kann die vorliegende Erfindung auch angewendet werden bei dem zeitlichen Ablauf des Tröpfchenausstoßes für Punkte, die in schräger Richtung benachbart sind anstatt in einer Haupt- oder Nebenabtastrichtung, so zum Beispiel wie bei dem Punkt 250 und dem Punkt 256 in 16.
  • Wie in 3A gezeigt ist, besitzt die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung 10 den Druckkopf 50A und den Druckkopf 50B, die in Nebenabtastrichtung fluchten, wobei der Abstand L zwischen den Druckköpfen 50A und 50B variabel ist. Hierdurch ist es auch möglich, das Tröpfchenausstoßintervall δTm zwischen in Hauptabtastrichtung benachbarten Punkten in dem Zeilenkopf durch Einstellung des Abstands L zwischen den Druckköpfen 50A und 50B und der Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungspapiers 16 zu steuern.
  • In anderen Worten: wenn ein Punkt 250 von dem Druckkopf 50A ausgestoßen wurde und von dem Druckkopf 50B ein dem Punkt 250 benachbarter Punkt 252 ausgestoßen werden soll, so bestimmt sich das Tröpfchenausstoßintervall δTm in der Hauptabtastrichtung aus der Transportgeschwindigkeit Vs des Aufzeichnungspapiers 16 und dem Abstand L zwischen dem Druckkopf 50A und dem Druckkopf 50B nach folgender Formel 2: δTm = L/Vs (2)
  • Andererseits bestimmt sich das Tröpfchenausstoßintervall δTs in der Nebenabtastrichtung aus der Aufzeichnungspapier-Transportgeschwindigkeit Vs und dem Tröpfchenausstoßintervall Pts in der Nebenabtastrichtung nach folgender Formel 3: δTs = Pts/Vs (3)
  • Die obigen Beispiele wurden in bezug auf einen Vollzeilenkopf beschrieben, allerdings ist die Erfindung auch anwendbar bei einem seriellen Kopf (einem Kopf mit hin- und herlaufender Abtastung). In dem seriellen Kopf gibt es zwei Reihen von Düsen in der Nebenabtastrichtung, wobei der Abstand zwischen den Mittellinien der beiden Reihen Ls beträgt. Eine Düsenreihe ist um einen halben Mittenabstand bezüglich der anderen Düsenreihe versetzt, wodurch eine versetzte Matrixanordnung der Düsen gebildet wird. Das Intervall zwischen den Düsenreihen lässt sich ändern.
  • Das Tröpfchenausstoßintervall δTm in der Hauptabtastrichtung bestimmt sich aus der Geschwindigkeit des Druckkopfs in der Hauptabtastrichtung (Abtastgeschwindigkeit) Vm und dem Punkt-Mittenabstand Ptm in der Hauptabtastrichtung nach folgender Formel 4: δTm = Ptm/Vm (4)
  • Der Punkt 252 wird in bezug auf den Punkt 250 ausgestoßen, und in ähnlicher Weise wird der Punkt 256 in bezug auf den Punkt 254 ausgestoßen, so dass in jedem Fall die Formel 4 erfüllt ist.
  • In ähnlicher Weise wird das Tröpfchenausstoßintervall δTs in der Nebenabtastrichtung bestimmt anhand der Aufzeichnungspapier-Transportgeschwindigkeit Vs und des Abstands zwischen den Düsenreihen Ls in der Nebenabtastrichtung mit Hilfe folgender Formel 5: δTs = Ls/Vs (5)
  • Das Tröpfchen 254 wird in bezug auf den Punkt 250 und in ähnlicher Weise wird das Tröpfchen 256 in bezug auf den Punkt 252 derart ausgestoßen, dass in jedem Fall die Formel 5 erfüllt ist.
  • Die vorliegende Erfindung lässt sich auch für Fälle einsetzen, in denen gemischte Muster in einem Bild vorhanden sind, die unterschiedliche Punkt-Mittenabstände und Punkt-Größen kombinieren. In gemischten Muster dieser Art lässt sich der Steuervorgang dadurch vereinfachen, dass zunächst das Tröpfchen-Ausstoßintervall δTm in der Hauptabtastrichtung und das Tröpfchen-Ausstoßintervall δTs in der Nebenabtastrichtung für sämtliche Kombinationen aus Punkte-Mittenabständen und Punktgrößen ermittelt wird und dann die Maximalwerte dieser Tröpfchen-Ausstoßintervalle δTm und δTs, das heißt δTmax-m und δTmax-s als repräsentative Tröpfchen-Ausstoßintervalle für dieses Bild verwendet werden.
  • In anderen Worten: die Tröpfchen-Ausstoßintervalle für das Bild werden abhängig von dem Muster eingestellt, welches das größte Tröpfchen-Ausstoßintervall in dem Bild aufweist. Der Referenzwert wird als Tröpfchen-Ausstoßzeitpunkt für die Tintentröpfchen in der Überlappungszone hergenommen, wo es am wahrscheinlichsten zu einer Verwischung kommt, und die übrigen Zonen des Bildes werden bei gleicher Tröpfchenausstoß-Zeitsteuerung eingerichtet.
  • Außerdem ist es möglich, eine Sicherheitsmarge vorzusehen und die Tröpfchen-Ausstoßintervalle für das Bild auf Werte einzustellen, die größer als die Maximalwerte δTmax-m und δTmax-s sind.
  • 17 zeigt ein Flussdiagramm des Ablaufs der oben beschriebenen Tröpfchenausstoß-Zeitsteuerung.
  • Wenn Bilddaten eingegeben werden und die Drucksteuerung gestartet wird (Schritt S10), wird mit Hilfe der Formel der Durchmesser D1b des Tintentröpfchens 100, das den ersten Punkt 102 erzeugt (beispielsweise den Punkt 102 in 11) berechnet in Abhängigkeit des Punkt-Mittenabstands Pt zwischen dem ersten Punkt und dem zweiten Punkt (zum Beispiel dem in 11 gezeigten Punkt 112), und abhängig von dem Durchmesser D2a des zweiten Punkt (Schritt S12 in 17).
  • Anschließend daran wird abhängig von dem Durchmesser D1a beim Landen des Tröpfchens 100 für den ersten Punkt (des vorausgehenden Tintentröpfchens) und dem Wert D1b, der im Schritt S12 bestimmt wurde, die Eindringzeit δT bestimmt (Schritt S14), die die Differenz zwischen den Landezeiten des ersten und des zweiten Tröpfchens angibt. Der Wert δT wird hier abhängig vom Tinten- und vom Papiertyp unter Bezugnahme auf die Datentabellen und die Graphen 300 und 320 berechnet, die in der Punktgrößenberechnungs- und -speichereinheit 214 nach 13 gespeichert sind.
  • Anschließend erfolgt die zeitliche Steuerung in der Nebenabtastrichtung. Wenn die Eindringzeit δT ermittelt wurde, erarbeitet der Zeitsteuerungs-Berechnungsabschnitt 216 in 13 die Geschwindigkeit in der Nebenabtastrichtung (Aufzeichnungspapier-Transportgeschwindigkeit) Vs nach der Formel 3 (Schritt S16).
  • Anschließend erfolgt die Zeitsteuerung in der Hauptabtastrichtung. Das Intervall L zwischen dem Druckkopf 50A und dem Druckkopf 50B in 16 wird aus der Formel 2 hergeleitet, und das Intervall wird auf den hergeleiteten Wert eingestellt (Schritt S18).
  • Wenn ein Bild erzeugt wurde, während die Zeitsteuerung für die Nebenabtastrichtung und die Hauptabtastrichtung in dieser Weise vorgenommen wurden, kommt die Drucksteuersequenz zum Ende (Schritt S20).
  • Der Abstand L zwischen dem Druckkopf 50A und dem Druckkopf 50B lässt sich etwas vergrößern, um einen Überschussabstand zu ermöglichen, und die Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungspapiers lässt sich abhängig von dem verwendeten Tintentyp und Papiertyp ändern.
  • Die vorliegende Erfindung kann angewendet werden in Fällen, in denen ein Punkt gebildet wird durch einen nachfolgend ausgestoßenen Tintentropfen (der Punkt 112 in 11), der sich um weniger als die Hälfte eines Punkts, der von einem zuvor ausgestoßenen Tintentröpfchen gebildet wurde (der Tropfen 102 in 11) überlappt. In anderen Worten: sie kann angewendet werden in Fällen entsprechend der folgenden Formel 6: D2a/2 < Pt (6)
  • Ein Programm (Software) zum Implementieren der oben beschriebenen Tröpfchenausstoßsteuerung lässt sich erstellen, um in der Tintenaufzeichnungsvorrichtung 10 installiert zu werden. Außerdem kann das Programm auf einen Aufzeichnungsträger (zum Beispiel ein magnetisches oder optisches Aufzeichnungsmedium) aufgezeichnet werden, um verteilt und in einem Tintenstrahlaufzeichnungsgerät installiert zu werden, welches das Aufzeichnungsmedium benutzen kann. Außerdem lässt sich das Programm über Netzwerke wie beispielsweise das Internet verteilen, um in einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung installiert zu werden.
  • Wenn in der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung 10 mit dem oben beschriebenen Aufbau einander überlappende Punkte gebildet werden, dann wird ein Wert für den Durchmesser D1b eines zuvor ausgestoßenen Tintentröpfchens bestimmt, bei dem dieses Tintentröpfchen sich nicht vereint mit einem nachfolgend ausgestoßenen Tintentröpfchen, welches auf die Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 16 gelangt. Dieser Wert D1b bestimmt sich aus dem Punkt-Mittenabstand Pt und dem Durchmesser D2a des anschließend ausgestoßenen Tintentröpfchens, wenn dieses auf dem Papier landet.
  • Außerdem wird die Eindringzeit δT ermittelt, die benötigt wird, damit die Größe des vorausgehenden Tintentröpfchens sich von dem Wert D1a beim Landen auf D1b reduziert, und der Tröpfchenausstoß wird unter Berücksichtigung dieser Eindringzeit δT als Tröpfchen-Ausstoßintervall zwischen dem vorausgehenden und dem nachfolgenden Tintentröpfchen gesteuert.
  • Das nachfolgende Tröpfchen kann ausgestoßen werden, ohne dass über die vollständige Eindringzeit T gewartet wird, bei der es sich um die Zeit handelt, in der das zuvor ausgestoßene Tintentröpfchen vollständig in das Aufzeichnungspapier 16 eindringt. Hierdurch lässt sich die Druckzeit verringern. Da außerdem das vorausgehende und das nachfolgende Tintentröpfchen sich auf der Oberfläche des Aufzeichnungspapiers 16 nicht vereinen und weil außerdem das vorausgehende und das nachfolgende Tintentröpfchen sich nicht in der Bildaufnahmeschicht des Aufzeichnungspapiers 16 vereinen, wird die Punktgröße nicht gestört, und man kann die gewünschte Punktform erzielen.
  • Das Tröpfchen-Ausstoßintervall hängt ab vom Tintentyp, vom Papiertyp und von Umgebungsbedingungen wie beispielsweise Temperatur und Feuchtigkeit. Daher wird es abhängig von diesen Bedingungen berechnet. Außerdem lässt sich das Tröpfchen-Ausstoßintervall für sowohl die Haupt- als auch die Nebenabtastrichtung derart bestimmen, dass das Ausstoßen von Tröpfchen für die Hauptabtastrichtung und die Nebenabtastrichtung getrennt gesteuert wird. Aus diesem Grund kann ein Zeilenkopf oder ein serieller Kopf als Druckkopf eingesetzt werden.
  • Bei Mischmustern mit unterschiedlichen Punktgrößen und Punkt-Mittenabständen lässt sich das Tröpfchen-Ausstoßintervall für jedes einzelne Muster bestimmen, wobei der Maximalwert des Ausstoßintervalls als Tröpfchen-Ausstoßintervall für das Bild hergenommen wird. Zu diesem Maximalwert kann eine Sicherheitsmarge hinzugegeben werden.
  • Die Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung wurde für die oben beschriebenen Ausführungsformen als Beispiel einer Bilderzeugungsvorrichtung beschrieben, jedoch ist der Anwendungsbereich der Erfindung nicht hierauf beschränkt. Die Erfindung kann auch angewendet werden bei Flüssigkeitsausstoßvorrichtungen allgemein, so zum Beispiel Spender- oder Beschichtungsapparaturen, die eine Flüssigkeit wie beispielsweise Wasser, eine flüssige Chemikalie oder Prozessflüssigkeit auf ein Aufnahmemedium ausstoßen.
  • Allerdings versteht sich, dass keine Absicht besteht, die Erfindung auf die hier speziell offenbarten Ausgestaltungen zu beschränken, sondern dass die Erfindung vielmehr sämt liche Modifikationen, alternative Ausgestaltungen und Äquivalente abdeckt, die in den durch die beigefügten Ansprüche bestimmten Schutzumfang fallen.

Claims (12)

  1. Bilderzeugungsvorrichtung (10) umfassend: einen Aufzeichnungskopf (12, 50; 50'), der Tröpfchen einer Flüssigkeit auf ein Aufzeichnungsmedium (16) ausstößt; eine Tröpfchenausstoß-Steuereinrichtung (200), ausgebildet zum Steuern einer Tröpfchenausstoß-Zeitsteuerung des Aufzeichnungskopfs (12, 50, 50'); und eine Transporteinrichtung (22), die das Aufzeichnungsmedium (16) und den Aufzeichnungskopf (12, 50, 50') in einer Relativ-Transportrichtung relativ bewegt, wobei der Aufzeichnungskopf (12, 50, 50') das Ausstoßen eines ersten Tröpfchens zur Bildung eines ersten Punkts auf dem Aufzeichnungsmedium (16) durchführt und dann das Ausstoßen eines zweiten Tröpfchens zur Bildung eines zweiten, den ersten Punkt überlappenden Punkts auf dem Aufzeichnungsmedium (16) ausführt, dadurch gekennzeichnet, dass die Tröpfchenausstoß-Steuereinrichtung (200) dazu ausgebildet ist, die Tröpfchenausstoß-Zeitsteuerung des Aufzeichnungskopfs (12, 50, 50') zu steuern, indem eine Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit, bis ein Durchmesser des ersten auf einer Oberfläche des Aufzeichnungsmediums (16) aufgebrachten Tröpfchens den Wert D1b gemäß folgender Ungleichung erreicht, als Tröpfchenausstoß-Zeitintervall zwischen dem Ausstoß des ersten Tröpfchens und dem Ausstoß des zweiten Tröpfchens hergenommen wird: 0 < D1b < 2 × Pt – D2a, wobei Pt ein Intervall zwischen dem ersten Punkt und dem zweiten Punkt auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums (16) ist, D2a ein Durchmesser des zweiten Tröpfchens beim Landen auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums (16) ist, und D1 b der Durchmesser des ersten Tröpfchens auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums (16) ist, wenn das zweite Tröpfchen auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums (16) landet.
  2. Bilderzeugungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: eine Tröpfchenausstoßbedingungs-Berechnungseinrichtung (212), die den Durchmesser D1b des ersten Tröpfchens bestimmt, der folgende Ungleichung erfüllt: D1b < 2 × Pt – D2a,bezogen auf das Intervall Pt zwischen dem ersten und dem zweiten Punkt auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums (16), und in Bezug auf den Durchmesser D2a des zweiten Tröpfchens beim Landen auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums (16); und eine Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit-Berechnungseinrichtung (214), die die Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit von einer Zeit, zu der das erste Tröpfchen auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums (16) landet, bis der Durchmesser des ersten Tröpfchens auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums (16) den Wert D1b erreicht, bestimmt.
  3. Bilderzeugungsvorrichtung (10) nach Anspruch 2, bei der, wenn ein gemischtes Muster mit einer Mehrzahl von Kombinationen des Intervalls zwischen dem ersten Punkt und dem zweiten Punkt, dem ersten Punktdurchmesser und dem zweiten Punktdurchmesser innerhalb eines Bilds auf dem Aufzeichnungsmedium (16) erzeugt wird, die Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit-Berechnungseinrichtung (214) eine Mehrzahl von Werten für die Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit berechnet, und die Tröpfchenausstoß-Steuereinrichtung (200) eine Aufzeichnungs-Zeitsteuerung für das Bild unter Verwendung eines repräsentativen Werts der mehreren Tröpfchenausstoß-Durchmesseränderungs-Zeitwerte steuert.
  4. Bilderzeugungsvorrichtung (10) nach Anspruch 3, bei der der repräsentative Wert der Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit mindestens einen Wert enthält, der nicht kleiner ist als ein Maximalwert der mehreren Tröpfchendurchmesser-Änderungszeitwerte, die von der Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit-Berechnungseinrichtung (214) berechnet werden.
  5. Bilderzeugungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, weiterhin umfassend: eine Informationszuführeinrichtung (230, 232), die Information in Bezug auf einen Flüssigkeitstyp und/oder in Bezug auf einen Typ des Aufzeichnungsmediums (16) liefert, wobei die Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit-Berechnungseinrichtung (214) die Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit abhängig von der von der Informationszuführeinrichtung (230, 232) gelieferten Information berechnet.
  6. Bilderzeugungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei der: die Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit-Berechnungseinrichtung (214) eine erste Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit in einer Hauptabtastrichtung etwa orthogonal zu der Relativ-Transportrichtung bestimmt, und eine zweite Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit in einer Nebenabtastrichtung entsprechend der Relativ-Transportrichtung berechnet nach Maßgabe des Intervalls zwischen dem ersten Punkt und dem zweiten Punkt in der Hauptabtastrichtung sowie des Intervalls zwischen dem ersten Punkt und dem zweiten Punkt in der Nebenabtastrichtung; und die Tröpfchenausstoß-Steuereinrichtung (200) die Tröpfchenausstoß-Zeitsteuerung steuert, indem sie die erste Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit und die zweite Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit als ein Tröpfchenausstoß-Zeitintervall in der Hauptabtastrichtung bzw. ein Tröpfchenausstoß-Zeitintervall in der Nebenabtastrichtung verwendet.
  7. Bilderzeugungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Tröpfchenausstoß-Steuereinrichtung (200) die Tröpfchenausstoß-Zeitsteuerung mit Hilfe eines Tröpfchenausstoß-Zeitintervalls innerhalb eines Bilds steuert.
  8. Bilderzeugungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der Aufzeichnungskopf (12, 50, 50') ein Zeilenkopf ist, in welchem eine Mehrzahl von Düsen über einen Längsabschnitt entsprechend einer vollen Breite des Aufzeichnungsmediums (16) angeordnet sind.
  9. Bilderzeugungsvorrichtung (10) nach Anspruch 8, bei der der Aufzeichnungskopf (12, 50, 50') eine erste Düsenreihe (50A) mit Düsen (51A) zum Ausstoßen von Tröpfchen, die ungradzahlige Punkte der in einer Richtung etwa orthogonal zu der Relativ-Transportrichtung erzeugten Punkte bildet, und eine zweite Düsenreihe (509) mit Düsen (51B) zum Ausstoßen von Tröpfchen, die gradzahlige Punkte jener Punkte bilden, aufweist; und Bilderzeugungsvorrichtung (10) weiterhin eine Intervalländerungseinrichtung aufweist, die ein Intervall (L) zwischen der ersten Düsenreihe (50A) und der zweiten Düsenreihe (50B) abhängig von der Tröpfchenausstoß-Steuerung in der Relativ-Transportrichtung ändert.
  10. Bilderzeugungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der Aufzeichnungskopf (12, 50, 50') ein serieller Kopf ist, in welchem eine Mehrzahl von Düsen über eine Länge hinweg angeordnet sind, die kürzer ist als die volle Breite des Aufzeichnungsmediums (16), und der Aufzeichnungskopf (12, 50, 50') eine Bewegungseinrichtung aufweist, die den Aufzeichnungskopf (12, 50, 50') und das Aufzeichnungsmedium (16) in einer Richtung bewegt, in der die mehreren Düsen angeordnet sind.
  11. Bilderzeugungsvorrichtung (10) nach Anspruch 10, bei der: der Aufzeichnungskopf (12, 50, 50') eine erste Düsenreihe (50A) mit Düsen (51A) zum Ausstoßen von Tröpfchen, die ungradzahlige Punkte der in einer Richtung etwa orthogonal zu der Relativ-Transportrichtung erzeugten Punkte bildet, und eine zweite Düsenreihe (50B) mit Düsen (51B) zum Ausstoßen von Tröpfchen, die gradzahlige Punkte jener Punkte bilden, aufweist; und Bilderzeugungsvorrichtung (10) weiterhin eine Intervalländerungseinrichtung aufweist, die ein Intervall (L) zwischen der ersten Düsenreihe (50A) und der zweiten Düsenreihe (50B) abhängig von der Tröpfchenausstoß-Steuerung in der Richtung etwa orthogonal zu der Relativ-Transportrichtung ändert.
  12. Tröpfchenausstoß-Steuerverfahren für eine Bilderzeugungsvorrichtung (10), welche aufweist: einen Aufzeichnungskopf (12, 50, 50), der Tröpfchen einer Flüssigkeit auf ein Aufzeichnungsmedium (16) ausstößt; und eine Tröpfchenausstoß-Steuereinrichtung (200), die eine Tröpfchenausstoß-Zeitsteuerung des Aufzeichnungskopfs (12, 50, 50') steuert, wobei das Verfahren umfasst: einen ersten Tröpfchenausstoßschritt zum Ausstoßen eines ersten Tröpfchens zur Bildung eines ersten Punkts auf dem Aufzeichnungsmedium (16); einen zweiten Tröpfchenausstoßschritt zum Ausstoßen eines zweiten Tröpfchens zur Bildung eines zweiten Punkts, der sich mit dem ersten Punkt auf dem Aufzeichnungsmedium (16) überlappt, nachdem der erste Tröpfchenausstoßschritt erfolgt; und einen Tröpfchenausstoßbedingungs-Berechnungsschritt zum Bestimmen eines Durchmessers des ersten auf einer Oberfläche des Aufzeichnungsmediums (12) aufgebrachten Tröpfchens derart, dass das erste Tröpfchen und das zweite Tröpfchen sich auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums (16) nicht überlappen, wenn das zweite Tröpfchen ausgestoßen wird; gekennzeichet durch einen Tröpfchendurchmesser-Änderungszeit-Berechnungsschritt zum Bestimmen einer Zeit, die erforderlich ist, damit der Durchmesser des ersten auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums (16) aufgebrachten Tröpfchens seinen Wert nach dem Landen auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums (16) zu einem Wert ändert, bei dem das erste Tröpfchen sich nicht mit dem zweiten Tröpfchen auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums (16) überlappt, so dass 0 < D1b < 2 × Pt – D2a,wobei Pt ein Intervall zwischen dem ersten Punkt und dem zweiten Punkt auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums (16) ist, D2a ein Durchmesser des zweiten Tröpfchens beim Landen auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums (16) ist, und D1b der Durchmesser des ersten Tröpfchens auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums (16) ist, wenn das zweite Tröpfchen auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums (16) landet.
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