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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Tintenstrahl- und
andere Typen von Druckern und insbesondere auf ein System und ein
Verfahren zum Verwenden geringerer Datenraten für Druckköpfe mit einer hohen Anzahl
Düsen pro
Zoll [NPI].
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Hintergrund
der Erfindung
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Ein
Tintenstrahldrucker erzeugt ein gedrucktes Bild durch ein Drucken
eines Musters von einzelnen Punkten an bestimmten Orten eines Arrays,
die für
das Druckmedium definiert sind. Die Orte werden praktisch als kleine
Punkte in einem geradlinigen Array visualisiert. Die Orte sind manchmal „Punktorte", „Punktpositionen" oder „Pixel". Somit kann die
Druckoperation als das Füllen
eines Musters von Punktorten mit Tintenpunkten betrachtet werden.
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Tintenstrahldrucker
drucken Punkte durch ein Ausstoßen
sehr kleiner Tintentropfen auf das Druckmedium und umfassen normalerweise
einen bewegbaren Wagen, der ein oder mehr Druckkassetten trägt, von
denen jede einen Druckkopf mit einem Düsenbauglied aufweist, das Tinte
ausstoßende
Düsen aufweist.
Der Wagen bewegt sich quer über
die Oberfläche
des Druckmediums. Ein Tintenvorrat, wie z. B. ein Tintenreservoir,
liefert den Düsen
Tinte. Die Düsen
werden gesteuert, um Tintentropfen zu geeigneten Zeitpunkten gemäß einem
Befehl eines Mikrocomputers oder einer anderen Steuerung auszustoßen. Die
Zeitgebung der Aufbringung der Tintentrop fen soll dem Pixelmuster
des Bildes, das gedruckt wird, entsprechen.
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Allgemein
werden die kleinen Tintentropfen aus den Düsen durch Öffnungen ausgestoßen durch ein
rasches Erwärmen
eines kleinen Tintenvolumens, das sich in Verdampfungskammern mit
kleinen elektrischen Heizvorrichtungen, wie z. B. kleinen Dünnfilmwiderständen, befindet.
Die kleinen Dünnfilmwiderstände sind
normalerweise benachbart zu den Verdampfungskammern angeordnet.
Ein Erwärmen
der Tinte bewirkt, dass die Tinte verdampft und aus den Öffnungen
ausgestoßen
wird. Im Einzelnen wird für
einen Tintenpunkt ein elektrischer Strom von einer externen Leistungsversorgung
durch einen ausgewählten
Dünnfilmwiderstand
einer ausgewählten
Verdampfungskammer geleitet. Der Widerstand wird dann erhitzt zum Überhitzen
einer dünnen Schicht
Tinte, die sich in der ausgewählten
Verdampfungskammer befindet, was eine explosionsartige Verdampfung
bewirkt, und in der Folge wird ein Tintentröpfchen aus der Düse und auf
ein Druckmedium ausgestoßen.
Ein sehr wichtiger Faktor beim Sicherstellen einer hohen Druckqualität ist die
Platzierung des ausgestoßenen
Tröpfchens
auf dem Druckmedium.
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Ein
Problem, das beim Sicherstellen der genauen Platzierung von Tintentröpfchen auf
dem Druckmedium besteht, ist die Reduzierung oder Kompensation von
Rauschen. Rauschen kann von mechanischen oder elektrischen oder
anderen Quellen erzeugt werden und führt zu der zufälligen Gruppierung
von Tintentröpfchen
auf dem Druckmedium, was Bänder
bildet. Dies kann ausgeglichen werden durch ein Einführen von
absichtlichem Rauschen, Zittermustern oder asymmetrischen Auflösungen der zu
druckenden Rechteckgitterorte. Systeme, die große Anzahlen von Düsen und/oder
mehrere Durchgänge
verwenden, können
eine Banderscheinung durch eine passive Redundanz oder eine aktive
Düsenersetzung
ausgleichen, siehe z. B. die EP-A-0 879 705, US-A-5 790 150. Diese
Systeme würden höhere Datenraten,
einen größeren Pufferspeicher und
höhere
Abfeuerpulsraten erfordern.
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Ein
weiteres Problem beim Erzeugen einer hohen Druckqualität besteht
im Steuern der Anzahl von Durchgängen
und der Anzahl von Düsen,
die benötigt
werden, um das Bild zu erzeugen. Bei einem einzigen Durchgang kann
ein Druckkopf 2.400 Düsen
pro Zoll (npi) beim Drucken von 1.200 dpi auf das Druckmedium verwenden.
Eine andere Druckkopfkonfiguration kann 600 npi bei einem einzigen
Durchgang mit zwei 4ng-Tropfen pro Düse beim Drucken von 600 dpi
auf das Druckmedium verwenden. Ersteres würde mehr Daten an den Druckkopf,
mehr gedruckte Daten und deshalb eine Zunahme der Abfeuerpulse an
die Heizvorrichtungselemente des Druckkopfs erfordern. Deshalb wird
ein effizienteres System zum Erzeugen von Ausdrucken hoher Qualität benötigt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Um
die im Vorhergehenden beschriebenen Einschränkungen beim Stand der Technik
zu überwinden
und um andere Einschränkungen
zu überwinden,
die beim Lesen und Verstehen der vorliegenden Beschreibung ersichtlich
werden, ist die vorliegende Erfindung in einem System und einem
Verfahren zum Verwenden geringerer Datenraten für Druckköpfe mit einer hohen Anzahl
von Düsen
pro Zoll ausgeführt.
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Das
Drucksystem der vorliegenden Erfindung umfasst eine Druckkopfanordnung
und einen Tintenvorrat zum Drucken von Tinte auf Druckmedien. Die
Druckkopfanordnung umfasst einen Druckkopfkörper, Tintenkanäle, ein
Substrat, wie z. B. einen Halbleiterwafer, ein Düsenbauglied und eine Sperrschicht,
die sich zwischen dem Wafer und dem Düsenbauglied befindet. Das Düsenbauglied
weist mehrere Düsen
auf, die mit jeweiligen Tintenkanälen gekoppelt sind, und ist
an einem vordefinierten Ort mit einer geeigneten Haftschicht an
dem Druckkopfkörper
befestigt. Der Druckkopf weist eine Steuerung auf, bei der es sich
um Firmware, Software oder einen beliebigen geeigneten Prozessor
handeln kann, der den Ausstoß von
Tinte aus den mehreren Düsen steuern
kann. Die Steuerung kann bei der integrierten Schaltung so definiert
sein, dass dieselbe Daten empfängt,
die in den Daten in dem Pufferspeicher gespeichert sind, Grundelementadressen
in dem Heizvorrichtungsarray aus den Daten zuweist und die Abfeuerpulsrate
der Heizelemente in dem Heizvorrichtungsarray bestimmt. Die Steuerung
kann durch einen beliebigen geeigneten Herstellungs- oder Programmierprozess
für integrierte
Schaltungen erzeugt werden.
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Die
Steuerung bestimmt die Abfeuerreihenfolge der Düsen bei einem Einfach- oder
einem Mehrfachband. Der Ort eines Punktes, der durch eine Düse erzeugt
wird, kann auch in einer Spalte verändert werden durch ein Verändern der
Sequenz, in der die Adressen von Grundelementen abgefeuert werden.
Ein Druckkopf kann bis zu zwölf
Adressen pro Grundelement aufweisen. Bei einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist jede ungeradzahlige Düse zu den
geradzahligen Düsen
versetzt, so dass die horizontalen Daten in einer vertikalen Achse
codiert sind. Dieses Merkmal hält
die Auflösung
des Druckbandes in der horizontalen Achse aufrecht und verringert
die Datenrate, die erforderlich ist, um den Druck zu erzeugen, um
einen Faktor 2.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
vorliegende Erfindung kann ferner durch Bezugnahme auf die folgende
Beschreibung und die beigefügten
Zeichnungen, die das bevorzugte Ausführungsbeispiel veranschaulichen,
verstanden werden. Weitere Merkmale und Vorteile werden aus der folgenden
detaillierten Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels zusammen mit
den beiliegenden Zeichnungen, die exemplarisch die Grundsätze der
Erfindung veranschaulichen, ersichtlich.
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1 zeigt
ein Blockdiagramm eines Gesamtdrucksystems, das die vorliegende
Erfindung umfasst.
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2 ist
ein grobes Flussdiagramm, das das Adresssystem der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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3 ist
ein grobes Flussdiagramm, das das Adresssystem der vorliegenden
Erfindung veranschaulicht, das in Eindurchgangs- und Mehrdurchgangsdruckbändern enthalten
ist.
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4 ist
ein grobes Flussdiagramm, das die vorliegende Erfindung veranschaulicht,
das bei Eindurchgangs- und
Mehrdurchgangsmodi verwendet wird.
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5A bis 5D veranschaulichen
vier Szenarien. Zum Beispiel zeigt 5A die
Erfindung mit einem Druckkopf mit weniger Düsen und die 5B–5D mit
Druckköpfen
mit einer hohen Anzahl von Düsen
pro Zoll (npi).
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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In
der folgenden Beschreibung der Erfindung wird Bezug genommen auf
die beiliegenden Zeichnungen, die einen Teil derselben bilden und
in denen ein spezifisches Beispiel, in dem die Erfindung praktiziert
sein kann, veranschaulichend gezeigt ist. Es sei darauf hingewiesen,
dass andere Ausführungsbeispiele
verwendet werden können
und strukturelle Veränderungen
vorgenommen werden können,
ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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I. Allgemeiner Überblick
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1 zeigt
ein Blockdiagramm eines Gesamtdrucksystems, das die vorliegende
Erfindung umfasst. Das Drucksystem 100 der vorliegenden
Erfindung umfasst eine Druckkopfanordnung 110, die geringere
Datenraten für
Druckköpfe
mit einer hohen Anzahl von Düsen
pro Zoll [NPI] verwendet. Die Druckkopfanordnung umfasst einen Tintenvorrat 112 und
ein Druckmedium 114. Die Druckkopfanordnung 110 umfasst
eine Steuerung 116, Heizelemente 117, Tintenkammern 118 mit Öffnungen
oder Düsen 120, die
fluidisch mit zugeordneten Tintenkanälen 121 gekoppelt
sind.
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Während einer
Druckoperation der Druckköpfe
mit einer hohen Anzahl von Düsen
pro Zoll [NPI] wird Tinte von dem Tintenvorrat 112 an einen
inneren Abschnitt (wie z. B. ein Tintenreservoir) der Druckkopfanordnung 110 geliefert.
Der innere Abschnitt der Druckkopfanordnung 110 liefert
Tinte an die Tintenkammern 118, um einen Ausstoß von Tinte durch
die benachbarten Düsen 120 zu
ermöglichen. Im
Einzelnen empfängt
die Druckkopfanordnung 110 Befehle von einer Steuerung 116,
um Tinte zu drucken und ein gewünschtes
Muster zu bilden, zum Erzeugen von Text und Bildern auf dem Druckmedium 114.
Die Druckqualität
des gewünschten
Musters hängt
von der genauen Platzierung der Tintentröpfchen auf dem Druckmedium 114 ab.
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Eine
Möglichkeit,
die Druckqualität
aufrechtzuerhalten, besteht darin, die Genauigkeit und Präzision der
Tintentröpfchenplatzierung
zu verbessern. Falls dies durch ein Beschränken der Anzahl von abfeuernden
Düsen und
durch ein Verringern der Abfeuerrate jeder Düse erreicht werden kann, werden Datenraten,
Speicher, Leistung und Tintenvorrat alle verringert. Um dies zu
erreichen, wählt
die Steuerung 116 bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
die abzufeuernden Elemente in dem Heizvorrichtungsarray 117 aus.
Die Steuerung 116 verringert die Datenrate an das Heizelementarray 117,
und dies verringert die Abfeuerrate durch das Düsenarray 120. Diese
Verringerung der Datenrate-Abfeuerrate bedeutet,
dass das Drucksystem weniger Leistung und weniger Tinte benötigt.
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II. Exemplarisches Drucksystem
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2 ist
ein exemplarischer Hochgeschwindigkeitsdrucker, der die Erfindung
umfasst und nur zu veranschaulichenden Zwecken gezeigt ist. Im Allgemeinen
umfasst ein Drucker 200 die geringeren Datenraten für Druckköpfe mit
einer hohen Anzahl von Düsen
pro Zoll [NPI] und umfasst eine Ablage 222 zum Halten des
Druckmediums 114 (in 1 gezeigt).
Wenn eine Druckoperation eingeleitet wird, wird das Druckmedium 114,
wie z. B. ein Blatt Papier, von der Ablage 222 bevorzugt
unter Verwendung einer Blattzuführvorrichtung 226 dem
Drucker 200 zugeführt.
Das Blatt wird dann in einer U-Richtung
gewendet und bewegt sich in einer entgegengesetzten Richtung zu
einer Ausgabeablage 228. Andere Papierwege, wie z. B. ein
gerader Papierweg, können ebenfalls
verwendet werden.
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Das
Blatt wird in einer Druckzone 230 angehalten, und ein Bewegungswagen 234,
der eine oder mehr Druckkassetten 236 trägt, wird
dann über
das Blatt bewegt, um ein Tintenband darauf zu drucken. Nach einem
einzigen Bewegungslauf oder mehreren Bewegungsläufen wird das Blatt dann inkrementweise,
z. B. unter Verwendung eines Schrittgebermotors und Zuführrollen,
zu einer nächsten
Position in der Druckzone 230 verschoben. Der Wagen 234 bewegt sich
erneut über
das Blatt zum Drucken eines nächsten
Tintenbandes. Der Prozess wiederholt sich, bis das gesamte Blatt
gedruckt wurde, wobei dasselbe an diesem Punkt in die Ausgabeablage 228 ausgestoßen wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist gleichermaßen bei alternativen Drucksystemen
(nicht gezeigt) anwendbar, wie z. B. denjenigen, die eine Körnungsrad- oder
Trommeltechnologie umfassen, um das Druckmedium 114 relativ
zu der Druckkopfanordnung 110 zu halten und zu bewegen.
Bei einem Körnungsradentwurf
bewegen ein Körnungsrad
und eine Klemmrolle das Medium entlang einer Achse hin und her, während ein
Wagen, der einen oder mehr Druckköpfe trägt, sich entlang einer orthogonalen
Achse an dem Medium vorbei bewegt. Bei einem Trommeldruckerentwurf
ist das Medium an einer Drehtrommel befestigt, die entlang einer
Achse gedreht wird, während
ein Wagen, der einen oder mehr Druckköpfe trägt, sich entlang einer orthogonalen
Achse an dem Medium vorbei bewegt. Sowohl bei dem Trommel- als auch
bei dem Körnungsradentwurf
erfolgt das Bewegen normalerweise nicht auf eine sich hin- und herbewegende
Weise, wie es bei dem in 2 gezeigten System der Fall
ist.
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Die
Druckkassetten 236 gehören
zu dem Typ, der geringere Datenraten für Druckköpfe mit einer hohen Anzahl
von Düsen
pro Zoll [NPI] verwendet, und können
entfernbar oder fest an dem Bewegungswagen 234 befestigt
sein. Auch können
die Druckkassetten 236 in sich geschlossene Tintenreservoirs
in dem Körper
des Druckkopfs aufweisen, wie den Tintenvorrat 112 (in 1 gezeigt).
Die in sich geschlossenen Tintenreservoirs können mit Tinte wiederaufgefüllt werden
zum Wiederverwenden der Druckkassetten 236. Alternativ
dazu können
die Druckkassetten 236 jede über eine flexible Leitung 240 mit
einem einer Mehrzahl von festen oder entfernbaren Tintenbehältern 242,
die als der Tintenvorrat 112 fungieren (in 1 gezeigt),
fluidisch gekoppelt sein. Als weitere Alternative können die
Tintenvorräte 112 ein
oder mehr Tintenbehälter
sein, die von den Druckkassetten 236 getrennt oder trennbar sind
und entfernbar an dem Wagen 234 befestigt werden können. Es
sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung in jeden
Druckkopf und in jede Druckerkonfiguration eingegliedert werden
kann.
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III. Komponenten- und
Betriebseinzelheiten
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Mit
Bezugnahme auf die 1 und 2 zusammen
mit 3 ist die Druckkopfanordnung 110, die
geringere Datenraten für
Druckköpfe
mit einer hohen Anzahl von Düsen
pro Zoll [NPI] verwendet, aus einer Steuerung 116, einem
Heizelementarray 117 und einem Düsenarray 120 gebildet.
Bei der Steuerung 116 kann es sich um eine beliebige integrierte
Schaltung, Software, Firmware usw. handeln. Das Heizelementarray
kann zahlreiche Elemente oder Widerstände aufweisen. Jeder Widerstand
ist einer spezifischen Gruppe von Widerständen zugeteilt, die im Folgenden
als ein Grundelement bezeichnet ist. Der Druckkopf der vorliegenden
Erfindung kann in eine beliebige Anzahl von mehreren Teilabschnitten
angeordnet sein, wobei jeder Teilabschnitt eine bestimmte Anzahl
von Grundelementen aufweist, die eine bestimmte Anzahl von Widerständen und
Grundelementadressen enthalten.
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Die
Steuerung 116 enthält
den Pufferspeicher 304, das Logikabbildungssystem 306,
eine Grundelementadressdatei 308, eine Nachbargrundelementadressdatei 310 und
die Datenratensteuerung 312. Wenn Daten von der Dateneingabe 130 in
das System gelangen, werden dieselben in dem Pufferspeicher 304 der
Steuerung 116 gehalten, während das Logikabbildungssystem 306 die
Daten analysiert. Nachdem das Logikabbildungssystem 306 Pixelorte
für die
Daten zugewiesen hat, werden diese Orte an ihren jeweiligen Grundelementadressen 308 registriert.
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Eine
Nachbargrundelementadresse 310 wird in dem gleichen Zeitrahmen
aktiviert. Den Adressdateien 308, 310 wird durch
das Datenratensystem 312 eine Abfeuerrate zugewiesen, und
diese Informationen werden dann an das Heizvorrichtungsarrayelement 117 weitergeleitet.
Das Heizvorrichtungsarrayelement 117 erhitzt die Tinte
in den Tintenkammern 118 und stößt Tintentröpfchen durch die Düsen in dem
Tintendüsenarray 120 aus.
Das Tintendüsenarray 120 enthält bevorzugt
mehrere parallele Reihen von versetzten Düsen durch das Heizelementarray 117.
Es sei darauf hingewiesen, dass andere Düsenanordnungen verwendet werden
können,
wie z. B. nichtversetzte parallele Reihen von Düsen.
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4 ist
ein grobes Flussdiagramm, das die vorliegende Erfindung veranschaulicht,
das bei Eindurchgangs- und Mehrdurchgangsmodi verwendet wird. Unter
Bezugnahme auf die 1–3 zusammen
mit 4 enthält
die Druckkopfanordnung 110 eine Steuerung 116,
einen Pufferspeicher 304, ein Logikabbildungssystem 306,
eine Grundelementadressdatei 308 und eine Nachbaradressdatei 310. Das
Logikabbildungssystem 306 organisiert die Daten. Bei diesem
Prozess wird eine Bestimmung vorgenommen, ob es bei dem Druckband
einen einzigen Durchgang oder einen Mehrdurchgang gibt. Die Auswahl
der Durchgangsanzahl wird an das Auswahlsystem für Durchgänge 1-n, 402, weitergeleitet,
vor einem Aktivieren von Stellen in der Grundelementadressdatei 308 oder
der Nachbargrundelementadressdatei 310.
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Eines
der Probleme beim Verwenden von Druckköpfen mit einer hohen Anzahl
von Düsen
pro Zoll (npi) bei kostengünstigeren
Druckern besteht darin, dass dieselben Datenraten und Bandpufferspeicheranforderungen
erhöhen.
Ein Wechseln von einem 600npi-Druckkopf, der mit 36 kHz abgefeuert wird,
zu einem 2.400-Druckkopf, der auch mit 36 kHz abgefeuert wird, erhöht die Datenrate
an den Druckkopf um einen Faktor 4. Ein Merkmal der vorliegenden
Erfindung besteht darin, dass dieselbe die Vorteile eines Hoch-npi-Druckkopfs
durch ein Betreiben des Druckkopfs mit geringeren Datenraten erreicht.
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5 veranschaulicht vier Szenarien beim Verwenden
von Hoch-npi-Druckköpfen.
In 5A empfängt
ein 600npi-Druckkopf
Daten für
jede 1.200-Punkte-pro-Zoll-Spalte. Dies erfordert eine Abfeuerfrequenz
von 36 kHz bei einer Wagengeschwindigkeit von 30 Zoll pro Sekunde.
Die Tintendichte bei einem einzigen Durchgang beträgt zwei
Tropfen pro 600-Punkte-pro-Zoll-Pixel. 5D veranschaulicht einen 2.400npi-Druckkopf,
der mit der höchsten
Datenrate wirksam ist. Daten werden für jede 1.200-Punkte-pro-Zoll-Spalte
gesendet, was eine Abfeuerfrequenz von 36 kHz bei einer Wagengeschwindigkeit
von 30 Zoll pro Sekunde erfordert. Die Tintendichte bei einem einzigen
Durchgang beträgt acht
Tropfen pro 600-Punkte-pro-Zoll-Pixel. Es ist mathematisch logisch,
dass, wenn viermal so viele Düsen
verwendet werden, dies viermal die Anzahl von Tintentropfen erfordern
würde.
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Im
Vergleich veranschaulicht 5B einen 2.400npi-Druckkopf, der auf
eine 300-Punkte-pro-Zoll-Spalte druckt. Diese Operation erfordert eine
Abfeuerfrequenz von 9 kHz bei einer Wagengeschwindigkeit von 30
Zoll pro Sekunde mit einer Tintendichte von zwei Tropfen pro 600-Tropfen-pro-Zoll-Pixel. Wie bei
den beiden vorhergehenden Beispielen sind die Halbtondaten gleich,
aber der Druckkopf ist bei einem Viertel der Datenrate wirksam.
Dies ist dahingehend ein Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung, dass der Druckkopf eine verringerte Datenrate
und verringerte Pufferspeicheranforderungen aufweist.
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4 zeigt,
dass Daten von dem Logikabbildungssystem 306 nicht nur
durch das Datenratensystem 312 bezüglich der Rate gesteuert werden, sondern
auch bezüglich
der Anzahl von Durchgängen,
die durch den Druckkopf vorzunehmen sind, analysiert werden. Ein
einziger Durchgang erfordert, dass Daten und Datenrateninformationen
von dem Datenratensystem 312 Eindurchgangsheizelemente 402 in
dem Heizelementarray 117 aktivieren. In 5A werden
bei einem einzigen Durchgang, wenn eine Düse nicht abfeuert, keine Tropfen
für diese 600-Punkte-pro-Zoll-Zeile
gedruckt.
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Im
Vergleich werden in 5D bei einem einzigen Durchgang,
wenn eine Düse
nicht abfeuert, ¾ der
Tropfen für
diese 600-Punkte-pro-Zoll-Zeile gedruckt. Diese passive Redundanz
tritt auf, da jede 600-Punkte-pro-Zoll-Datenzeile durch vier Düsen gedruckt
wird. Auf ähnliche
Weise wird
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5B durch
vier Düsen
gedruckt und weist den gleichen Pegel an passiver Redundanz auf.
Dieses Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung hält
den Pegel an passiver Redundanz aufrecht und ist mit einer geringeren
Datenrate und Abfeuerfrequenz wirksam.
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4 zeigt
auch, dass Daten von dem Logikabbildungssystem 306 das
Mehrdurchgang-2-n-Heizvorrichtungsarray 404 in dem Heizelementarray 117 aktivieren
können.
Das Mehrdurchgang-2-n-Heizvorrichtungsarray 404 führt dazu,
dass Tintentropfen aus dem Mehrdurchgang-2-n-Düsenarray 408 in dem
Düsenarray 120 ausgestoßen werden.
Mehrdurchgangsdruckmodi verbessern die passive Redundanz. Bei einem
4-Durchgangsmodus druckt
ein 600npi-Druckkopf, wenn eine Düse nicht abfeuert, ¾ der Tintentröpfchen für diese
Datenzeile. Ein 2.400npi-Druckkopf, der in einem 4-Durchgangsmodus
gedruckt wird, wobei eine Düse
nicht abfeuert, würde
15/16 der Tintentröpfchen
für diese
Datenzeile drucken. Dies gilt ohne eine Düsenersetzung. Eine aktive Düsenersetzung
kann zwischen Durchgängen
in einem Mehrdurchgangsdruckmodus vorgenommen werden.
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Eine
aktive Düsenersetzung
erfordert, dass eine fehlende Düse
durch ihren nächsten
Nachbarn ersetzt wird. Eine Bezugnahme auf die 3–4 zeigt,
dass das Logikabbildungssystem 306 in der Steuerung 116 die
Grundelementadressdatei 308 und die Nachbargrundelementadressdatei 310 aktiviert.
Diese Dateien aktivieren wiederum das Heizelementarray 117,
was zu dem Ausstoß von
Tintentröpfchen
aus dem Tintendüsenarray 120 führt. Unter Verwendung
einer aktiven Düsenersetzung
kann eine fehlende Düse
durch ihren nächsten
Nachbarn ersetzt werden, der durch die Nachbaradressdatei 310 aktiviert
wird, so dass bei diesem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung alle Tropfen für jede Datenzeile in einem
einzigen Durchgang gedruckt werden.
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Ein
weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung sind die Fälle, die
in den 5B und 5C präsentiert
sind. Die Düsen
in diesen Ausführungsbeispielen
der Erfindung sind absichtlich versetzt. Die Düsen sind horizontal auf den
nächsten
1/2.400 Zoll unter Verwendung einer 1/4-Punktspaltenkorrektur ausgerichtet.
Die geradzahligen Düsen
des Tintendüsenarrays 120 sind
absichtlich um 1/1.200 Zoll [½ Punktspalte]
versetzt. Der Druckkopf wird mit der ½ Datenrate der 1.200-Punkte-pro-Zoll-Spalte
betrieben. Die Gesamtanzahl von Tropfen pro 600-Punkte-pro-Zoll-Pixel
bei einem einzigen Durchgang wird von 8 auf 4 reduziert, und die
Abfeuerfrequenz bei 30 Zoll pro Sekunde wird von 36 kHz auf 18 kHz
reduziert. Dieses Ausführungsbeispiel
der Erfindung ermöglicht,
dass das System bei einer geringeren Datenrate wirksam ist und gleichzeitig
weniger Speicher verwendet.
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Deshalb
umfasst die Steuerung 116 schließlich das Logikabbildungssystem 316,
das die Datenraten und Abfeuerraten an das Heizelementarray 117 einstellt.
Die vorliegende Erfindung führt
zu einer Abnahme der Datenraten, was zwei unmittelbare Auswirkungen
aufweist, eine Abnahme des Pufferspeichers 304 und eine
Abnahme der Leistung, die erforderlich ist, um das Drucksystem 100 zu
betreiben. Diese Effizienz wird auch auf das Heizelementarray 117 übertragen,
bei dem weniger Elemente abfeuern müssen. Es werden wiederum weniger
Düsen in
dem Tintendüsenarray 120 bei
dem Druckprozess verwendet, und weniger Tinte wird verbraucht. Die
vorliegende Erfindung kann diese Effizienz ohne eine Abnahme der
Druckqualität
erreichen.
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Druckqualität wird durch
drei Maßnahmen erreicht.
Erstens führt
die Aktivierung der Nachbargrundelementadressdatei 310 bei
einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zu einer aktiven Düsenersetzung, was sicherstellt,
dass alle Tintentröpfchen
für jede
Datenzeile in einem einzigen Durchgang gedruckt werden. Zweitens
ermöglicht die
Verwendung eines Druckkopfs mit einer hohen Anzahl von Düsen pro
Zoll, wie es in 5B veranschaulicht ist, einen
hohen Grad an passiver Redundanz, da jede Zeile durch vier Düsen gedruckt
wird.
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Die
dritte Maßnahme
verwendet die Grundelementadressdatei 308. Bei diesem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sind alle Düsen horizontal unter Verwendung
einer 1/4-Punktspaltenkorrektur
ausgerichtet, und jede gerade Düse
ist absichtlich unter Verwendung einer ½-Punktspalte versetzt. Bei
diesem Szenario kann die Datenrate verringert werden, die Tintentropfen
pro Pixel bei einem einzigen Durchgang werden reduziert, wie auch
die maximale Abfeuerfrequenz. Dies ermöglicht eine „Pseudodüsenersetzung" bei Schwarzerschöpfungsmasken.
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IV. Schlussfolgerung
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Die
obigen Maßnahmen
sind Veranschaulichungen, die sich hauptsächlich auf ein voll gesättigtes
Eindurchgangsdrucken konzentrieren. Dieser Druckmodus ist der anspruchvollste
und des sei deshalb darauf hingewiesen, dass die Technik der vorliegenden
Erfindung besonders gut bei einem Entwurfsmodusdrucken funktionieren
würde.
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Die
vorhergehende Beschreibung hat die Grundsätze, bevorzugte Ausführungsbeispiele
und Funktionsweisen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die
Erfindung sollte jedoch nicht so aufgefasst werden, dass dieselbe
auf die bestimmten erörterten
Ausführungsbeispiele
beschränkt
ist. Beispielsweise können
die im Vorhergehenden beschriebenen Erfindungen zusammen mit Tintenstrahldruckern
verwendet werden, die nicht zu dem thermischen Typ gehören, sowie
mit Tintenstrahldruckern, die zu dem thermischen Typ gehören. Somit sollten
die im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele als veranschaulichend
und nicht als einschränkend
betrachtet werden, und es sei darauf hingewiesen, dass bei diesen
Ausführungsbeispielen
durch Fachleute Veränderungen
vorgenommen werden können,
ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen,
wie derselbe durch die folgenden Ansprüche definiert ist.