DE69421576T2

DE69421576T2 - Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren

Info

Publication number: DE69421576T2
Application number: DE69421576T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiko Kosugi; Hideo Yamazaki
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1993-08-05
Filing date: 1994-08-05
Publication date: 2000-06-29
Anticipated expiration: 2014-08-06
Also published as: US6106113A; US5760807A; EP0638423A2; SG69958A1; DE69421576D1; EP0638423B1; EP0638423A3

Description

Die Erfindung betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, insbesondere vom Übertragungstyp, wobei ein Tintenbild auf einem Übertragungsmedium gebildet und dann auf ein Aufzeichnungsmedium übertragen wird, um dadurch ein Tintenbild auf dem Aufzeichnungsmedium zu erhalten.
Ein Tintenstrahldrucker vom Übertragungstyp hat den Vorteil, daß Tintenstrahldüsen nicht aufgrund eines unbeabsichtigten Kontakts zwischen einem Aufzeichnungskopf und einem Aufzeichnungsblatt oder durch Papierstaub verstopft werden. Dieser Vorteil garantiert eine hohe Zuverlässigkeit. Derartige Tintenstrahldrucker vom Übertragungstyp sind in US-A-4.538.156 und 5.099.256 offenbart.
In den offenbarten Vorrichtungen ist ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf (in der Folge als Aufzeichnungskopf bezeichnet), der eine Mehrzahl von Düsen aufweist, von einem zylindrischen Übertragungsmedium durch einen Spalt getrennt. Wenn ein Tintenbild von dem Aufzeichnungskopf auf dem Übertragungsmedium gebildet werden soll, bildet der Aufzeichnungskopf ein Tintenbild auf dem Zylinder in Übereinstimmung mit einem Bildsignal synchron mit der Drehung des zylindrischen Übertragungsmediums, während sich der Aufzeichnungskopf in eine Richtung bewegt, die parallel zu der Richtung der Düsenanordnung liegt. Dann wird ein Aufzeichnungsmedium mit dem Übertragungsmedium in Kontakt gebracht und von der Rückseite gegen das Übertragungsmedium gepreßt, wodurch das Tintenbild auf das Aufzeichnungsmedium übertragen wird. Danach wird das Aufzeichnungsmedium aus der Vorrichtung ausgegeben.
In einem anderen bekannten Verfahren (Japanische Patentschrift (Kokai) Nr. HEI4-169.236) wird zum Trocknen und Fixieren eines aufgezeichneten Tintenbildes zur Verbesserung der Druckqualität die Gesamtzahl gedruckter Punkte oder die Dichte der gedruckten Punkte gezählt, und eine Trocknungs heizvorrichtung in Übereinstimmung mit dem gezählten Wert gesteuert.
Bei jeder der obengenannten Vorrichtungen muß der Übertragungsschritt bei niederem Druck ausgeführt werden, so daß eine hohe Effizienz und vollständige Übertragung des Bildes gewährleistet ist. Insbesondere wird der Schritt der Übertragung eines Tintenbildes von einem Übertragungsmedium auf ein Aufzeichnungsblatt durch Ausüben von Druck ausgeführt, und daher muß das Übertragungsmedium aus einem Material bestehen, von dem das Tintenbild leicht abgezogen wird oder das eine geringe Oberflächenenergie aufweist. Andererseits wird das Tintenbild auf dem Übertragungsmedium durch Punkte gebildet, die aus Tintentropfen erzeugt werden, die von dem Aufzeichnungskopf ausgestoßen werden. Aufgrund der Oberflächenspannung neigen solche Punkte dazu, sich auf einem Material mit geringer Oberflächenenergie anzusammeln. Daher vereinen sich mehrere Punkte auf dem Übertragungsmedium zur Bildung eines großen Punktes. Dadurch kann sich ein Punkt an einer Position bilden, die sich von jener unterscheidet, an welcher der Punkt entstehen sollte, oder ein Tintenbild, das durch eine Ansammlung von Punkten entsteht, kann verformt sein. In der Folge wird dieses Phänomen als Abstoßungsphänomen bezeichnet.
Fig. 1 zeigt schematisch ein typisches Beispiel des Abstoßungsphänomens, das beobachtet wird, wenn ein Bild durch Punktgruppen gebildet wird. In einer Vorrichtung nach dem Stand der Technik wird ein Aufzeichnungsverfahren verwendet, bei dem ein Aufzeichnungskopf 101 mit einer Mehrzahl von Düsen 110 in einer Unterabtastrichtung bewegt wird, die in der Figur durch einen Pfeil U dargestellt ist, so daß Punkte der Reihe nach von der Anfangsposition, die mit S1 bezeichnet ist, bis zu einer Position, die mit S2 bezeichnet ist, geschrieben werden. Gemäß diesem Verfahren überlappen Tintentropfenfolgen 103 kontinuierlich der Reihe nach auf einem Übertragungsmedium 102, ausgehend von der Seite, an der mit dem Schreiben begonnen wird. Das Abstoßungsphänomen tritt mit zunehmender Menge an überlappenden Tintentropfen oder mit zunehmender Tintenmenge pro Flächeneinheit eher ein. Des weiteren erfolgt die Trocknung der Tintentropfenfolgen ausgehend von der Seite, wo mit dem Schreiben begonnen wird. In einem Bereich 104, der sich in der Nähe einer Tintentropfenfolge befindet, die in einer früheren Phase geschrieben wurde, tritt das Abstoßungsphänomen daher nicht auf. In einem Bereich 105, wo die Tintentropfenfolgen geschrieben werden und die Druckarbeit groß ist, kann jedoch der Fall eintreten, daß es zu dem Abstoßungsphänomen kommt, so daß der Bereich in Abschnitte 106 mit Tinte und Abschnitte 107 ohne Tinte unterteilt ist.
Die Japanische Patentschrift (Kokuku) Nr. HEI4-19.030 offenbart ein Aufzeichnungsverfahren, bei dem Tintentropfen direkt auf ein Aufzeichnungsmedium ausgestoßen werden, während Tintentropfenfolgen abwechselnd in jeder zweiten Reihe auf vorwärts- bzw. rückwärtsverlaufenden Pfaden in eine Richtung senkrecht zu einer Abtastrichtung eines Aufzeichnungskopfes geschrieben werden. Wenn dieses Aufzeichnungsverfahren jedoch bei einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung vom Übertragungstyp angewendet wird, absorbiert nicht das Übertragungsmedium das Wasser, das in der Tinte enthalten ist, sondern ein Aufzeichnungsblatt, so daß, bevor eine Tintentropfenfolge, die in dem unmittelbar vorhergehenden Abtastschritt geschrieben wurde, vollständig trocken ist, eine benachbarte Tintentropfenfolge geschrieben wird. Dadurch tritt das Abstoßungsphänomen in der zuvor beschriebenen Weise auf dem Übertragungsmedium ein, was ein Bild verminderter Qualität ergibt.
Ebenso wird in Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtungen vom Übertragungstyp mit der zuvor beschriebenen Anordnung ein Tintenbild gebildet, während das zylindrische Übertragungsmedium mehrere Umdrehungen ausführt. Daher schwankt die Zeit, die zur Bildung eines Filmes des Tintenbildes auf dem Übertragungsmedium erforderlich ist, so daß die Bedingungen der Filmbildung ungleichmäßig werden. Dies führt zu der Erzeugung eines Übertragungsflecks auf einem Aufzeichnungsblatt oder bewirkt, daß das Tintenbild auf dem Übertragungsmedium teilweise unübertragen bleibt, so daß kein Aufzeichnungsbild hoher Qualität erhalten werden kann.
Wenn die Filmbildungsbedingungen durch die Steuerung einer Heizvorrichtung oder dergleichen in Übereinstimmung mit der Dichte gedruckter Punkte korrigiert wird, ist es des weiteren unmöglich, die Energie zu steuern, die bei jedem Punkt angewendet wird, und daher kann die Korrektur nicht in perfekter Weise ausgeführt werden.
Die Schrift JP-A-4 332 665 nach dem Stand der Technik offenbart ein Halbton-Aufzeichnungsverfahren, das zur Beseitigung einer Punktbrücke zwischen aufgezeichneten Punkten durch ein Verfahren geeignet ist, bei dem eine einfärbige Aufzeichnung unterteilt in eine Mehrzahl von Durchgängen ausgeführt wird. Ein Zeilenthermokopf wird viermal bewegt, wobei vier nicht benachbarte Pixel bei jeder Abtastung übertragen werden, so daß bei diesem Verfahren der Thermokopf während der vier Abtastschritte in vorwärts- und rückwärtsverlaufenden Pfaden sowohl in die horizontale als auch vertikale Richtung verschoben werden muß, um 16 Punkte auf einem Aufzeichnungspapier direkt durch Wärme aufzuzeichnen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren zu schaffen, bei dem das Auftreten des Abstoßungsphänomens, das ein Bild unannehmbarer Qualität erzeugen kann, auf dem Übertragungsmedium verhindert wird.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale, Aspekte und Einzelheiten der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt führt ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren eine Übertragung bei niederem Druck durch und weist eine hohe Ablösungseigenschaft auf. Ein weiterer Aspekt ist die Vermeidung unterschiedlicher Bedingungen, unter welchen ein Film auf einem Übertragungsmedium gebildet wird, welche die Qualität eines Aufzeichnungsbildes, das auf einem Aufzeichnungsmedium gebildet wird, verringern.
Gemäß einem Aspekt wird ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren zur Vermeidung des Abstoßungsphänomens bereitgestellt, bei dem ein Tintenbildschreibschritt ausgeführt wird, indem Tintentropfen selektiv von einem Aufzeichnungskopf ausgestoßen werden, und das die Schritte a) bis c) und a1) und b1), wie in Anspruch 1 spezifiziert, umfaßt.
Gemäß dem obengenannten Verfahren treffen in dem ersten Abtastschritt Tintentropfen, die der Reihe nach von dem Aufzeichnungskopf ausgestoßen werden, auf das Übertragungsmedium in der Hauptabtastrichtung in Form von Tintentropfenfolgen und diskontinuierlich in mindestens der Unterabtastrichtung. In dem anschließenden zweiten Abtastschritt treffen Tintentropfenfolgen auf Positionen, die nicht an die Tintentropfenfolge angrenzen, welche von den diskontinuierlichen Tintentropfenfolgen, die im ersten Abtastschritt gebildet wurden, die zuletzt gebildete ist. Das Ergebnis ist, daß die Tintentropfenfolgen des zweiten Abtastschrittes ausgestoßen werden, nachdem die Tintentropfenfolgen, die in dem ersten Abtastschritt ausgestoßen wurden, ausreichend getrocknet sind, so daß die Tintenpunkte an entsprechenden vorbestimmten Positionen fixiert sind. Selbst wenn der Tintenausstoß des zweiten Abtastschrittes anschließend ausgeführt wird, kommt es daher zu keinem Abstoßungsphänomen.
Gemäß der Erfindung ist es daher möglich, eine Tintenstrahlaufzeichnung mit hoher Druckqualität auszuführen.
Fig. 1 ist ein Diagramm, das die Verschlechterung eines Tintenbildes aufgrund des Abstoßungsphänomens auf einem Übertragungsmedium zeigt.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Tintenstrahldruckers, der ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist.
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems zum Steuern der Ausführung des Tintenbildschreibschrittes in dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 4 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zur Durchführung einer Abtastung eines Aufzeichnungskopfes zeigt, der in dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird.
Fig. 5 ist ein Diagramm, das ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren in einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Fig. 6 ist ein Diagramm, das ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren in einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Tintenstrahldruckers vom Übertragungstyp, der ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist.
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines Tintenstrahldruckers vom Übertragungstyp, der ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist.
Fig. 9 ist ein Diagramm, das ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren in dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Fig. 10 ist ein Diagramm, welches das Verhältnis zwischen der Drehung einer Übertragungstrommel und der Bewegungsstrecke eines Aufzeichnungskopfes in dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung eines sechsten Ausführungsbeispieles der Erfindung.
Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht, die den Vorgang zur Bewegung eines Aufzeichnungskopfes der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung des sechsten Ausführungsbeispieles der Erfindung zeigt.
Fig. 13 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zur Teilung des Aufzeichnungsbereiches der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung des sechsten Ausführungsbeispieles der Erfindung zeigt.
Fig. 14 ist ein Blockdiagramm des Hauptteiles der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung des sechsten Ausführungsbeispieles der Erfindung.
Fig. 15 ist eine Seitenansicht einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung eines siebenten Ausführungsbeispieles der Erfindung.
Fig. 16 ist ein Blockdiagramm des Hauptteiles der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung des siebenten Ausführungsbeispieles der Erfindung.
In der Folge wird die Erfindung ausführlich durch veranschaulichende Ausführungsbeispiele beschrieben.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Tintenstrahldruckers, der ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist. Ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf 2 und eine Druckrolle 3, die als Übertragungsmittel dient, sind aufeinanderfolgend um eine Übertragungstrommel 1 angeordnet, die als Übertragungsmedium dient. Der Drucker umfaßt des weiteren eine Blattzufuhrvorrichtung 6 zur Beförderung eines Aufzeichnungsblattes 5, das als Aufzeichnungsmedium dient, zu einem Abschnitt, wo die Druckrolle 3 unter Druck mit der Übertragungstrommel 1 in Kontakt gebracht wird, eine Blattausgabevorrichtung 7 zum Ausgeben eines Aufzeichnungsblattes, auf das ein Tintenbild übertragen wurde, und ein Blattausgabefach 8 zum Halten eines ausgegebenen Aufzeichnungsblattes 5. Die Drehungs- oder Bewegungsrichtungen der Elemente sind durch Pfeile A, B, C, D bzw. E angegeben.
Der Aufzeichnungskopf 2 ist vorzugsweise ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf jener Art, die piezoelektrische Elemente verwendet, und weist eine Mehrzahl von Düsen auf, die in gleichen Abständen in die Achsenrichtung der Übertragungstrommel 1 angeordnet sind. In dem Ausführungsbeispiel hat der Aufzeichnungskopf 2 512 Düsen, die in Abständen von 0,677 mm (16/600 Inch) angeordnet sind. Der Aufzeichnungskopf 2 ist mit einem Tintenreservoir 26 verbunden, so daß er nach Bedarf mit Tinte versorgt wird. Der Aufzeichnungskopf 2 wird durch Bewegungsmittel 20 mit jeder Umdrehung der Übertragungstrommel 1 eine vorbestimmte Strecke in die Richtung des Pfeiles D bewegt.
Das Bewegungsmittel 20 besteht aus einem Hebel 22, der schwenkbar angebracht ist, so daß eine Hebelwelle 23 als Drehpunkt dient, und einem Motor 21. Ein Ende des Hebels 22 steht mit der Welle 21a des Motors 21 in Kontakt und das andere Ende mit einem Ende eines Aufzeichnungskopfbefestigungselements 25. Die Welle 21a des Motors 21 ist mit Gewinde versehen, so daß sie durch die Drehung des Motors 21 in die Achsenrichtung bewegt wird. In dem Ausführungsbeispiel wird die Welle 21a mit jeder Umdrehung des Motors 21 um 0,5 mm bewegt, so daß der Aufzeichnungskopf 2 um 42,3 um (1/600 Inch) in die Richtung des Pfeiles D gegen die Kraft bewegt wird, die von einer Feder 24 ausgeübt wird, die an dem anderen Ende des Befestigungselementes 25 angebracht ist.
Die Übertragungstrommel 1 wird durch Laminieren einer elastischen Schicht 12, die aus Silikongummi besteht, auf den Umfang eines Metallrohres 11 hergestellt. Vorzugsweise ist das Material der elastischen Schicht 12 ein Gummimaterial, von dem ein Tintenbild leicht abgezogen wird, und enthält Fluorosilikongummi usw., zusätzlich zu Silikongummi. Die Übertragungstrommel 1 wird von einem Trommelantriebsmotor 13 angetrieben. Die Drehgeschwindigkeit der Übertragungstrommel 1 wird von einem Signal von einem Rotationskodierer 9 gesteuert, der an der Übertragungstrommel 1 befestigt ist. Das Signal von dem Rotationskodierer 9 wird auch als Referenz für die Druckzeitsteuerung des Aufzeichnungskopfes und die Rotationszeitsteuerung der Übertragungstrommel verwendet.
Die Druckrolle 3 ist eine Rolle, die aus einem Metall wie Aluminium besteht, und kann von einer druckausübenden Vorrichtung 10 durch einen Druckhebel 28, der um eine Halterungswelle 27 schwenkt, gegen die Übertragungstrommel 1 gepreßt oder von dieser gelöst werden. Wenn die Druckrolle 3 gegen die Übertragungstrommel 1 gepreßt wird, dreht die Rolle mit einer Geschwindigkeit, die gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Übertragungstrommel 1 ist, in die Richtung des Pfeiles B in der Figur, während das Aufzeichnungsblatt 5 zwischen der Rolle und der Trommel liegt. In dem Ausführungsbeispiel ist der Übertragungsdruck auf etwa 10 kgw eingestellt.
Die Tinte enthält vorzugsweise zumindest Wasser, ein wasserlösliches, organisches Lösemittel, ein Pigment und ein kolloidales Dispersionsharz. Insbesondere enthält ein Probe der Tinte 3 Gew.-% Kohleschwarz als Pigment, 30 Gew.-% WATERSOL CD-540 (enthaltend 40% einer Harz-Feststoffkomponente und 13% Isopropylenglycol) als kolloidales Dispersionsharz, das von DAINIPPON INK KAGAKU KOGYO hergestellt wird und eine kolloidale Dispersion vom modifizierten, epoxydierten Estertyp ist, 5 Gew.-% Triethanolamin als wasserlösliches, organisches Lösemittel und 5 Gew.-% Polyethylenglycol als Feuchthaltemittel. Die Tinte wird durch Hinzufügen von gereinigtem Wasser zu diesen Komponenten zubereitet.
In der Folge wird die Funktionsweise dieses Ausführungsbeispieles beschrieben, beginnend mit einem Tintenbildschreibschritt.
In einem Tintenbildschreibschritt wird die Druckrolle 3 so gesteuert, daß sie von der Oberfläche der Übertragungstrommel 1 getrennt ist. Die Drehungsrichtung (die Richtung des Pfeiles A in der Figur) der Übertragungstrommel 1 ist als die Hauptabtastrichtung definiert, und die Bewegungsrichtung des Aufzeichnungskopfes 2 ist als die Unterabtastrichtung definiert. Wenn sich die Übertragungstrommel 1 einmal in die Richtung des Pfeiles A dreht, werden Tintentropfenfolgen in einer Zeile an den jeweiligen Positionen gebildet, die den Düsen des Aufzeichnungskopfes 2 entsprechen. Fig. 3 ist ein Blockdiagramm eines Teiles zur Steuerung der Ausführung des Tintenbildschreibschrittes in dem Ausführungsbeispiel. In Übereinstimmung mit der Drehung der Übertragungstrommel 1 erzeugt der Kodierer 9 das Signal 9S in vorbestimmten Intervallen. Eine CPU 30 empfängt das Signal 9S und erzeugt ein Zeitsteuersignal 30S, durch welches der Aufzeichnungskopf 2 veranlaßt wird, Tintentropfen auszustoßen. Ein Treiber 31 treibt den Aufzeichnungskopf 2 in Übereinstimmung mit dem Zeitsteuersignal 30S und einem Drucksignal 32S von einer Signalverarbeitungsschaltung 32 an. Parallel dazu veranlaßt die CPU 30 die Drehung des Trommelantriebsmotors 13 für die Übertragungstrommel 1 und sendet gleichzeitig ein Signal zu dem Bewegungsmittel 20 für den Aufzeichnungskopf, so daß der Aufzeichnungskopf 2 über eine vorbestimmte Strecke bewegt wird. Druckdaten 34, die von einer externen Vorrichtung übertragen werden, werden vorübergehend in einem Pufferspeicher 33 gespeichert und in Übereinstimmung mit der Bewegungsstrecke des Aufzeichnungskopfes 2 in die Unterabtastrichtung sortiert. Dann werden die Druckdaten 34 als Drucksignal 32S durch die Signalverarbeitungsschaltung 32 zu dem Treiber 31 übertragen. Diese Vorgänge werden wiederholt, so daß Tintentropfenfolgen auf der Übertragungstrommel 1 gebildet werden, wie in Fig. 4 dargestellt ist.
Fig. 4 ist ein Diagramm, das ein Abtastverfahren des Aufzeichnungskopfes zeigt, das in dem Ausführungsbeispiel verwendet wird. Zur einfacheren Darstellung wird eine Düse 40 repräsentativ für einen Fall beschrieben, daß Tintentropfen in dem gesamten Druckbereich ausgestoßen werden. Zunächst befindet sich der Aufzeichnungskopf 2 an der Ausgangsposition, die durch S1 in der Figur dargestellt ist, und die Übertragungstrommel 1 wird in die Richtung des Pfeiles A gedreht. Als erster Abtastschritt werden Tintentropfenfolgen L1, L3, L5 ... L15 auf der Übertragungstrommel 1 in die Unterabtastrichtung in Abständen von einer Tintentropfenfolge durch Tintentropfen gebildet, die selektiv von der Düse 40 ausgestoßen werden. Der Aufzeichnungskopf 2 wird von dem Bewegungsmittel 20 um q (in dem Ausführungsbeispiel gilt q = 84,7 um (2/600 Inch)) in die Unterabtastrichtung mit jeder Umdrehung der Übertragungstrommel 1 bewegt. In dem ersten Abtastschritt führt die Übertragungstrommel 1 8 Umdrehungen aus, so daß der Aufzeichnungskopf 2 in die Position S2 bewegt wird. Obwohl der Aufzeichnungskopf 2 nur in die Unterabtastrichtung bewegt wird, sind der Einfachheit wegen Positionen des Aufzeichnungskopfes 2, die mit S1 bis S4 bezeichnet sind, verschoben in die Hauptabtastrichtung dargestellt.
In dem anschließenden zweiten Abtastschritt wird der Aufzeichnungskopf 2 in die Position S3 bewegt, und es wird eine Tintentropfenfolge L2 zwischen den Tintentropfenfolgen L1 und L3 gebildet, die im ersten Abtastschritt gebildet wurden. Ebenso werden Tintentropfenfolgen L3, L6 ... L16 zwischen Tintentropfenfolgen gebildet, die in dem ersten Abtastschritt geschrieben wurden. Die Tintentropfenfolge L16, welche die letzte der Tintentropfenfolgen ist, die von der Düse 40 gebildet werden, wird so geschrieben, daß sie neben einer Tintentropfenfolge M1 liegt, die in dem ersten Abtastschritt von der benachbarten Düse 41 gebildet wurde, wodurch ein Tintenbild, das in die Unterabtastrichtung kontinuierlich ist, auf der Übertragungstrommel 1 gebildet wird.
In dem Ausführungsbeispiel werden im zweiten Abtastschritt Tintentropfenfolgen der Reihe nach an den Positionen ausgestoßen, die von jenen ausgehen (der Position L2 für die Düse 40), die nicht neben den Tintentropfenfolgen (L 15 für die Düse 40) liegen, die in dem unmittelbar vorangehenden ersten Abtastschritt gebildet wurden. Mit anderen Worten, es ist eine ausreichend große zeitliche Verzögerung zwischen der Bildung von Tintentropfenfolgen in dem ersten Abtastschritt und dem Auftreffen von Tintentropfen zwischen den Tintentropfenfolgen in dem zweiten Abtastschritt. Diese zeitliche Verzögerung ist gleich der Periode vom Beginn des ersten Abtastschrittes bis zu jenem des zweiten Abtastschrittes, und daher ausreichend, daß die Tintentropfenfolgen, die in dem ersten Abtastschritt gebildet wurden, getrocknet sind. Folglich werden Tintentropfenfolgen, die in dem ersten Abtastschritt ausgestoßen werden, vor dem Beginn des zweiten Abtastschrittes kondensiert, so daß sie eine hohe Viskosität aufweisen. Selbst wenn im zweiten Abtastschritt Tintentropfen zur Bildung eines kontinuierlichen Tintenbildes ausgestoßen werden, sind daher die Tintentropfen an den entsprechenden, vorbestimmten Positionen fixiert und bewegen sich nicht. Dies verhindert das Auftreten des Abstoßungsphänomens und ermöglicht die Bildung eines Tintenbildes hoher Qualität auf der Übertragungstrommel.
In der Folge wird der Übertragungsschritt beschrieben. In dem Übertragungsschritt wird die druckausübende Vorrichtung 10 in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Zeitsteuerung angetrieben, wodurch die Druckrolle 3 gesteuert wird, so daß sie durch den Druckhebel 28, der die Halterungswelle 27 als Drehwelle verwendet, gegen die Übertragungstrommel 1 gepreßt wird. Das Tintenbild, das auf der Übertragungstrommel 1 gehalten wird, wird mit der Drehung der Trommel bewegt und erreicht den Abschnitt, wo die Druckrolle 3 gegen die Übertragungstrommel 1 gepreßt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird das Aufzeichnungsblatt 5 von der Blattzufuhrvorrichtung 6 in den Kontakt mit der Übertragungstrommel 1 befördert, und es wird durch die Druckrolle 3 Druck ausgeübt, so daß das Tintenbild auf der Übertragungstrommel 1 auf das Aufzeichnungsblatt 5 übertragen wird. Da die elastische Schicht 12 der Übertragungstrommel 1 Eigenschaften aufweist, die ein leichtes Ablösen des Tintenbildes ermöglichen, wird das Tintenbild auf der Übertragungstrommel 1 in einer im wesentlichen perfekten Weise auf das Aufzeichnungsblatt 5 übertragen. Das Aufzeichnungsblatt 5, auf welches das Tintenbild übertragen wurde, wird von der Blattausgabevorrichtung 7 auf das Blattausgabefach 8 befördert, auf dem es gehalten wird.
In der Folge wird ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren eines zweiten Ausführungsbeispieles der Erfindung mit Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel darin, daß ein Aufzeichnungskopf in einer Unterabtastrichtung zur Bildung eines Tintenbildes bewegt wird. Die Tinte wird vorzugsweise durch Dispergieren von Pigment und Zu satzstoffen wie einer Emulsion und einer oberflächenaktiven Substanz in gereinigtes Wasser, das als Tintenlösemittel dient, hergestellt. Insbesondere enthält die Tinte 1,5 Gew.-% Kohleschwarz als Pigment, 15 Gew.-% einer Styrol-Acryl-Copolymeremulsion als Emulsion, 6 Gew.-% Diethylenglycol als Feuchthaltemittel, 10 bis 20 Gew.-% Zucker, 3 Gew.-% oberflächenaktive Substanz und mehrere Gew.-% geeignete Zusatzstoffe wie ein Konservierungsmittel.
Eine Vorrichtung zur Ausführung des Aufzeichnungsverfahrens hat dieselbe Anordnung wie jene des ersten Ausführungsbeispieles, und daher wird nur der Tintenbildschreibschritt beschrieben. Der Aufzeichnungskopf 2 hat 513 Düsen 70, 71, 72, ...., die in Abständen von z. B. 0,677 mm (8/300 Inch) in die Unterabtastrichtung, die durch den Pfeil D in der Figur dargestellt ist, und über den gesamten Bereich eines Druckbereichs 60 in die Unterabtastrichtung angeordnet sind. Zumindest eine Düse 70 ist in einer Region außerhalb des Druckbereichs 60 angeordnet. An der Anfangsposition des Aufzeichnungskopfes 2, die mit S1 bezeichnet ist, ist die Düse 71 positioniert, so daß sie mit einer Kante des Druckbereichs 60 übereinstimmt, und die Übertragungstrommel 1 wird in die Hauptabtastrichtung bewegt, die durch den Pfeil A dargestellt ist, so daß die Tintentropfenfolgen E1, F1, G1 ... an den jeweiligen Positionen geschrieben werden, die den Düsen entsprechen. Bei jeder Umdrehung der Übertragungstrommel 1 wird der Aufzeichnungskopf 2 in die Unterabtastrichtung D aus der Anfangsposition in eine Position, die mit S2 bezeichnet ist, mit einem Abstand bewegt, der gleich der Strecke ist, die zwei Pixeln entspricht (in dem Ausführungsbeispiel entspricht ein Pixel einem Tintenpunkt und Pixel sind in der Einheit von z. B. 84,7 um (1/300 Inch) angeordnet), wodurch ein Tintenbild in Abständen von einer Tintentropfenfolge gebildet werden kann. Danach wird der Aufzeichnungskopf 2 um eine Strecke, die 3 Pixeln entspricht, in die Unterabtastrichtung bewegt, und es werden dann Tintentropfenfolgen zwischen zwei Tintentropfenfolgen geschrieben, die durch die entsprechenden Düsen gebildet wurden, die an der stromabwärtigen Seite in die Unterabtastrichtung liegen. Die Position des Aufzeichnungskopfes 2 zu diesem Zeitpunkt ist durch S3 angegeben. Wenn die Düse 71 beobachtet wird, bildet die Düse 71 ein Tintenbild in der Reihenfolge der Tintentropfenfolgen E1, E3, E5 und E7 in Abständen von einer Tintentropfenfolge, und wird dann um eine Strecke bewegt, die 3 Pixeln in der Unterabtastrichtung entspricht, um eine Tintentropfenfolge F2 zu bilden. Da die Düse 70 außerhalb des Druckbereichs 60 und an der stromaufwärtigen Seite der Unterabtastrichtung angeordnet ist, wird eine Tintentropfenfolge E2 von der Düse 70 geschrieben, deren Anfangsposition sich nicht innerhalb des Druckbereichs befindet.
Danach wird der Aufzeichnungskopf 2 um eine Strecke, die 2 Pixeln entspricht, in die Unterabtastrichtung bewegt und bildet Tintentropfenfolgen zwischen Tintentropfenfolgen, die zuvor gebildet wurden, um ein kontinuierliches Tintenbild in dem Druckbereich 60 zu schreiben. In dem Ausführungsbeispiel wird die Abtastung in eine Richtung ausgeführt, indem mindestens eine Düse 70 außerhalb des Druckbereichs 60 angeordnet wird und der Bewegungsabstand des Aufzeichnungskopfes 2 in die Unterabtastrichtung in der Mitte geändert wird. Natürlich kann gemäß diesem Verfahren ein Tintenbild gebildet werden, während das Auftreten eines Abstoßungsphänomens auf dieselbe Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel verhindert wird. Des weiteren muß die Bewegungsrichtung des Bewegungsmittels nicht geändert werden, und daher kann der Aufzeichnungskopf in die Unterabtastrichtung mit einer höheren Genauigkeit bewegt werden als jener des ersten Ausführungsbeispieles, so daß ein Bild höherer Qualität auf dem Übertragungsmedium gebildet wird.
Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird mit Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben, Fig. 6 ist ein Diagramm, das den Schritt des Schreibens eines Tintenbildes in dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. In dem Ausführungsbeispiel wird ein Aufzeichnungskopf in eine Unterabtastrichtung mit festem Abstand bewegt und Tintentropfen werden an Positionen ausgestoßen, die nicht an eine Tintentropfenfolge angrenzen, die in dem unmittelbar vorhergehenden Schritt gebildet wurde, wodurch ein gewünschtes Tintenbild auf einem Übertragungsmedium gebildet wird. Die Anordnung der Vorrichtung ist dieselbe wie jene des ersten Ausführungsbeispieles, und daher konzentriert sich die Beschreibung auf den Tintenbildschreibschritt.
Der Aufzeichnungskopf 2 ist so konstruiert, daß ein Pixel mit z. B. 84,7 um (1/300 Inch) eingestellt ist, und hat 514 Düsen H1, H2, H3 ... H514, die mit einem Abstand von P Pixeln angeordnet sind. Wenn die Übertragungstrommel 1 eine Umdrehung in die Richtung des Pfeiles A macht, werden Tintentropfenfolgen auf der Übertragungstrommel 1 in einer Zeile an Positionen gebildet, die jeweils den Düsen des Aufzeichnungskopfes 2 entsprechen. Das Bewegungsmittel 20 wird so gesteuert, daß bei jeder Umdrehung der Übertragungstrommel 1 der Aufzeichnungskopf 2 in die Unterabtastrichtung über eine Strecke gleich jener bewegt wird, die Z-Pixeln entspricht. In dem Ausführungsbeispiel wird P als ein Abstand gleich jenem eingestellt, der 8 Pixeln entspricht, und Z wird als ein Abstand gleich jenem eingestellt, der 3 Pixeln entspricht.
An der Ausgangsposition des Aufzeichnungskopfes 2, die mit S1 angegeben ist, ist die Düse H3 so positioniert, daß sie mit der Druckanfangsposition übereinstimmt, die der linke Rand des Druckbereichs 50 der Übertragungstrommel 1 ist. Unter dieser Bedingung wird Tinte aus den Düsen H3, H4, H5, ... ausgestoßen, um Tintentropfenfolgen O1, P1, Q1 ... auf der Übertragungstrommel 1 zu bilden. Dann wird der Aufzeichnungskopf 2 um eine Strecke, die Z Pixeln entspricht, bewegt, und es werden Tintentropfen ausgestoßen. Diese Position ist mit S2 bezeichnet. Unter dieser Bedingung werden Tintentropfenfolgen O4, P4, Q4, ... auf der Übertragungstrommel 1 gebildet. Auf diese Weise wird bei jeder Umdrehung der Übertragungstrommel 1 der Aufzeichnungskopf 2 in die Unterabtastrichtung um eine Strecke bewegt, die 3 Pixeln entspricht, um aufeinanderfolgend Tintentropfenfolgen zu bilden, und die Übertragungstrommel 1 führt 8 Umdrehungen aus, so daß ein gewünschtes Tintenbild in dem Druckbereich 50 gebildet wird.
In bezug auf die Tintentropfenfolgen O1 bis O8 sind die Tintentropfenfolgen in der Reihenfolge ihrer Bildungszeit angeordnet und sind wie folgt gemeinsam mit einer Düsenzahl in Klammern dargestellt, durch welche die entsprechende Tintentropfenfolge gebildet wurde: O1(H3), O4(H3), O7(H3), O2(H2), O5(H2), O8(H2), O3(H1) und O6(H1). Eine Düse (Düsen), die durch die Abtastung des Aufzeichnungskopfes 2 aus des Druckbereichs 50 fällt (fallen), zum Beispiel die Düsen H1 und H2 in der ersten Abtastung, stößt (stoßen) keine Tinte aus und wird (werden) am Ausstoßen von Tinte gehindert, bis die Düsen in den Druckbereich 50 bewegt werden.
Das Verhältnis zwischen dem Düsenabstand P und der Bewegungsstrecke Z wird beschrieben. Wenn Z/P nicht ein irreduzibler Bruch ist, beginnen die Positionen der Düsen mit jenen zusammenzufallen, die zuvor abgetastet wurden, wenn der Aufzeichnungskopf 2 wiederholt mehrere Male in die Unterabtastrichtung bewegt wird, was dazu führt, daß Tintentropfenfolgen zweimal an denselben Positionen auf der Übertragungstrommel 1 gebildet werden. Wenn zum Beispiel P als eine Strecke gleich jener eingestellt wird, die 8 Pixeln entspricht, und Z als eine Strecke gleich jener eingestellt wird, die 2 Pixeln entspricht, kommt es bei der fünften Umdrehung der Übertragungstrommel 1 zu der obengenannten Übereinstimmung. Zur Gewährleistung, daß der Aufzeichnungskopf 2 immer Positionen abtastet, die nicht mit den zuvor abgetasteten übereinstimmen, müssen P und Z so eingestellt werden, daß Z/P ein irreduzibler Bruch ist.
Zur Bildung von Tintentropfenfolgen an Positionen, die nicht an Tintentropfenfolgen angrenzen, die in dem unmittelbar vorangehenden Abtastschritt gebildet wurden, muß das Verhältnis 2 ≤ Z ≤ P - 2 erfüllt sein. Mit anderen Worten, wenn Z = 1 oder Z = P - 1 werden die Tintentropfenfolgen der Reihe nach geschrieben, so daß sie in die Unterabtastrichtung kontinuierlich sind. Dies bewirkt, daß Tintentropfenfolgen angrenzend an Tintentropfen gebildet werden, die in dem unmittelbar vorangehenden Abtastschritt ausgestoßen wurden, bevor die Tintentropfen ausreichend getrocknet sind, was zu dem Auftreten des Abstoßungsphänomens führt. Zur Vermeidung des Auftretens dieses Phänomens müssen Z und P so eingestellt werden, daß das Verhältnis 2 ≤ Z ≤ P - 2 erfüllt ist.
In der Folge wird die Position der Düse beschrieben, die sich am Rand des Druckbereichs 50 befindet. Damit die Tintentropfen durch Ausführung der Abtastung des Aufzeichnungskopfes 2 mit einem unveränderlichen Abstand in eine Richtung ohne Zwischenraum zwischen ihnen in einem Randbereich der Druckfläche 50 geschrieben werden, wie bei O1 bis O8 dargestellt ist, müssen mindestens Z - 1 Düse (n) außerhalb der Region angeordnet sein, die sich an der stromaufwärtigen Seite der Unterabtastrichtung und außerhalb des Druckbereichs befindet. Da der Aufzeichnungskopf 2 mit einem Abstand von Z Pixeln bewegt wird, werden Regionen erhalten, die kontinuierlich sind und einen Teil des Druckbereichs 50 darstellen, der durch mindestens Z Düsen gebildet wird. Mit anderen Worten, die Unterabtastung des Aufzeichnungskopfes muß beginnen, wenn zumindest die Z. Düse, gezählt von der stromaufwärtigen Seite der Unterabtastrichtung, mit einem Rand des Druckbereichs übereinstimmt.
In Zusammenfassung, wenn Z und P so eingestellt sind, daß Z/P ein irreduzibler Bruch ist und das Verhältnis 2 ≤ Z ≤ P - 2 erfüllt ist, und die Z. Düse, gezählt von der stromaufwärtigen Seite der Unterabtastrichtung, mit einem Rand des Druckbereichs übereinstimmt, ermöglicht die Bewegung des Aufzeichnungskopfes in eine Richtung mit einem unveränderlichen Abstand, daß Tintentropfen an Positionen ausgestoßen werden, die nicht an Tintentropfenfolgen des unmittelbar vorangehenden Abtastschrittes angrenzen. Daher kann das Auftreten des Abstoßungsphänomens verhindert werden, so daß ein Bild höherer Qualität auf dem Übertragungsmedium gebildet wird. Gemäß dem Ausführungsbeispiel kann der Aufzeichnungskopf in eine Richtung mit einem unveränderlichen Abstand bewegt werden, und daher können Faktoren wie ein Nachschwingen beseitigt werden, welche eine Schwingung beim Bewegungsmittel verursachen könnten, so daß die Bewegungsgenauigkeit weiter verbessert werden kann, wodurch eine höhere Bildqualität erhalten wird. Da Regionen, die kontinuierlich sind und einen Teil des Druckbereichs darstellen, abwechselnd durch mindestens Z Düsen gebildet werden, wird der zusätzliche Effekt einer geringeren Verschlechterung der Bildqualität aufgrund von Variationen zwischen Düsen, wie z. B. im Gewicht und der Geschwindigkeit von Tintentropfen, erreicht. Der Übertragungsschritt wird auf dieselbe Weise wie jener des ersten Ausführungsbeispieles ausgeführt, und daher wird dessen Beschreibung unterlassen.
In der Folge zeigt Fig. 7 als viertes Ausführungsbeispiel einen Tintenstrahldrucker vom Übertragungstyp, der ein Tintenbild bilden kann, während das Auftreten des Abstoßungsphänomens effektiver verhindert wird. Das Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen darin, daß Heizmittel 4, die eine Heizlampe umfassen, in dem Umfang der Übertragungstrommel 1 eingebaut sind, so daß die Trocknung eines Tintenbildes, das auf der Übertragungstrommel 1 gebildet ist, beschleunigt wird. Vor dem Tintenbildschreibschritt wird die Ober fläche der Übertragungstrommel 1 durch das Heizmittel 4 und ein Temperaturerfassungsmittel (nicht dargestellt) reguliert, so daß sie innerhalb eines Temperaturbereichs liegt, in dem ein gewisser Wassergehalt, der in einem Tintenbild enthalten ist, verdampft werden kann und das Tintenbild in einem angemessen trockenen Zustand gehalten werden kann. In dem Ausführungsbeispiel ist die Oberfläche so reguliert, daß sie 55 ± 5ºC aufweist.
In dem Tintenbildschreibschritt werden Tintentropfenfolgen, wie in dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt, in der Hauptabtastrichtung gebildet, ohne zumindest in der Unterabtastrichtung aneinander zu grenzen. Unter dieser Bedingung ist die Oberfläche der Übertragungstrommel 1 bereits erwärmt. Daher wird die Trocknung der ausgestoßenen Tintentropfen beschleunigt, während die Übertragungstrommel 1 dreht, so daß die Tintentropfen leicht an vorbestimmten Positionen fixiert werden. Selbst wenn ein kontinuierliches Tintenbild durch Ausstoßen von Tintentropfen in dem anschließenden zweiten Abtastschritt gebildet wird, wird folglich das Auftreten des Abstoßungsphänomens verhindert, so daß leicht ein Tintenbild hoher Qualität gebildet wird. Daher verbessert die Beschleunigung der Trocknung von Tintentropfen die Aufzeichnungsgeschwindigkeit, wodurch ein Tintenbild hoher Qualität rasch auf einem Übertragungsmedium gebildet werden kann, ohne das Abstoßungsphänomen zu verursachen. Der Übertragungsschritt wird auf dieselbe Weise wie in dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt, und daher wird dessen Beschreibung unterlassen.
In der Folge wird ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 10 beschrieben. Das Ausführungsbeispiel ist so aufgebaut, daß ein Aufzeichnungsbereich mehrere Male vom einem Aufzeichnungskopf abgetastet wird, der kürzer als der Aufzeichnungsbereich ist, während Tintentropfen an Positionen ausgestoßen werden, die nicht an Tintentropfenfolgen des unmittelbar vor hergehenden Abtastschrittes angrenzen, wodurch ein gewünschtes Tintenbild gebildet wird. Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines Tintenstrahldruckers und zeigt das Ausführungsbeispiel. Ein Aufzeichnungskopf 80 und ein Tintentank, der mit dem Kopf integriert ist, werden von einer gewindeförmigen Vorschubwelle 81 gehalten. Die Vorschubwelle 81 wird von einem Motor 82 gedreht, der als Bewegungsmittel dient, so daß der Aufzeichnungskopf 80 um eine vorbestimmte Strecke in die Unterabtastrichtung bewegt wird, wie durch einen Pfeil D angezeigt ist. Die anderen Komponenten des Ausführungsbeispieles sind auf dieselbe Weise angeordnet wie jene des ersten Ausführungsbeispieles, und daher wird deren Beschreibung unterlassen.
Es wird der Tintenbildschreibschritt beschrieben. Der Aufzeichnungskopf 80 hat N Düsen, die in die Unterabtastrichtung mit einem Abstand angeordnet sind, der gleich einer Strecke ist, die P Pixeln entspricht. In dem Ausführungsbeispiel sind fünf Düsen 91 bis 95 in der Unterabtastrichtung angeordnet, wobei ein Pixel mit z. B. 84,7 um (1/300 Inch) eingestellt ist, und mit einem Abstand, der gleich einer Strecke ist, die 8 Pixeln entspricht. Die Bewegungsstrecke Z des Aufzeichnungskopfes 80 in die Unterabtastrichtung ist als eine Strecke eingestellt, die 3 Pixeln pro Umdrehung der Übertragungstrommel 1 entspricht. In dem Zeitraum, in dem die Übertragungstrommel 1 P Umdrehungen (1. bis 8. Umdrehung) ausführt, wird der Aufzeichnungskopf 80 von der Anfangsposition S1 in eine Position bewegt, die mit S2 bezeichnet ist, oder um eine Strecke, die z. B. 3 Pixeln bei jeder Umdrehung der Übertragungstrommel 1 entspricht. Wenn die Z. Düse (d. h., die Düse 93) des Aufzeichnungskopfes 80, gezählt von der stromaufwärtigen Seite der Unterabtastrichtung, mit einem Rand eines Druckbereichs 90 der Übertragungstrommel 1 in Übereinstimmung gebracht wird, beginnt der Tintenbildschreibschritt, so daß ein Tintenbild beginnend mit einer Tintentropfenfolge R1 und mit einem Abstand, der 2 Tintentropfenfolgen entspricht, gebildet wird.
Dann wird der Aufzeichnungskopf 80 in eine Position bewegt, die mit S3 bezeichnet ist, oder, wenn die Düse 91 beobachtet wird, die Düse 91 wird in eine Position einer Tintentropfenfolge R25 bewegt. Wenn die Bewegungsstrecke von S2 durch LL dargestellt ist, kann die Position, die mit S3 bezeichnet ist, durch den folgenden Ausdruck im Sinne der Düsenzahl N des Aufzeichnungskopfes, des Düsenabstandes P und der Bewegungsstrecke Z, um welche der Aufzeichnungskopf pro Umdrehung der Übertragungstrommel in die Unterabtastrichtung bewegt wird, ausgedrückt werden.
LL = (N - Z) · P + Z
Da in dem Ausführungsbeispiel N = 5, Z = 3 und P = 8, ist LL gleich 19 (LL = 19). Dieser Wert definiert die Bewegungsstrecke des Aufzeichnungskopfes 80, die ermöglicht, daß die Düse 91 bei der 9. Umdrehung der Übertragungstrommel 1 mit einer Position in einem Spalt in Übereinstimmung gebracht wird, der durch die Abtastungen der 1. bis 8. Umdrehung der Übertragungstrommel 1 gebildet wurde, und ermöglicht die Bildung eines kontinuierlichen Tintenbildes in dem Druckbereich 90, ohne eine doppelte Schrift oder einen Bereich zu erzeugen, in dem keine Schrift ausgeführt wird. Fig. 10 zeigt das Verhältnis zwischen der Drehung der Übertragungstrommel 1 und der Bewegungsstrecke des Aufzeichnungskopfes 80 in die Unterabtastrichtung. In dem Ausführungsbeispiel wird ein gewünschtes Tintenbild in dem Druckbereich 90 durch wiederholte Bewegungen gebildet, wobei die Bewegungsstrecke in der 1. bis P. Umdrehung Z ist, LL in einer (P + 1). Umdrehung, Z in der (P + 2). bis (2 · P). Umdrehung, LL in einer {(2 · P) + 1}. Drehung ...
Während der 1. bis P. Umdrehung der Übertragungstrommel 1 wird die Abtastung mit einem unveränderlichen Abstand in eine Unterabtastrichtung ausgeführt. Damit Tintentropfen an Positionen ausgestoßen werden, die nicht an Tintentropfenfolgen angrenzen, die in dem unmittelbar vorhergehenden Ab tastschritt gebildet wurden, wie in Verbindung mit dem dritten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, müssen Z und P so eingestellt werden, daß Z/P ein irreduzibler Bruch ist und das Verhältnis 2 ≤ Z ≤ P - 2 erfüllt ist. Dieses Verhältnis gilt jedoch für den Fall, daß Z/P < 1. Im allgemeinen können Z und P so eingestellt werden, daß Z/P ein irreduzibler Bruch ist und ein Verhältnis von P · (M - 1) + 2 ≤ Z ≤ P · (M - 1) + P -2 erfüllt ist, wenn eine minimale natürliche Zahl M, die (Z/P) < M erfüllt, definiert ist.
Wenn N gleich Z ist (N = Z), wird LL gleich Z (LL = Z), und alle Bewegungsstrecken des Aufzeichnungskopfes in die Unterabtastrichtung sind bei jeder Umdrehung der Übertragungstrommel gleich. Daher kann die Drehung des Motors 82 konstant sein, so daß eine Abtastung hoher Genauigkeit erhalten wird, wodurch ein Tintenbild auf dem Übertragungsmedium gebildet werden kann, das frei von dem Abstoßungsphänomen ist und eine hohe Qualität aufweist. Der Übertragungsschritt wird auf dieselbe Weise wie jener im ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt, und daher wird dessen Beschreibung unterlassen.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel kann ein Tintenbild, das frei von dem Abstoßungsphänomen ist, unter Verwendung eines Aufzeichnungskopfes gebildet werden, der kürzer als der Aufzeichnungsbereich des Übertragungsmediums in die Unterabtastrichtung ist.
Gemäß den obengenannten Ausführungsbeispielen werden Tintentropfen auf ein Übertragungsmedium, das eine Übertragung bei niederem Druck ausführen kann und eine hohe Ablöseeigenschaft aufweist, diskontinuierlich zumindest in die Unterabtastrichtung und als Tintentropfenfolgen in die Hauptabtastrichtung ausgestoßen, und danach werden Tintentropfen an Positionen ausgestoßen, die nicht an Tintentropfenfolgen angrenzen, die unmittelbar vor dem augenblicklichen Abtastschritt gebildet wurden. Daher kann die Erfin dung bewirken, daß das Abstoßungsphänomen, das eine unannehmbar schlechte Bildqualität verursachen kann, nicht auftritt, so daß ein Bild hoher Qualität auf dem Übertragungsmedium erhalten werden kann und somit ein Bild hoher Qualität auf dem Aufzeichnungsmedium erhalten werden kann.
Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht eines Tintenstrahldruckers, der ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist. Ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf 2 und eine Druckrolle 3, die als das Übertragungsmittel dient, sind hintereinander um eine Übertragungstrommel 1 angeordnet, die als Übertragungsmedium dient.
Der Aufzeichnungskopf 2 ist ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf jener Art, die piezoelektrische Elemente verwendet, und wird durch eine Tintenzufuhrleitung 129 mit Tinte von einem Tintenreservoir 126 versorgt. Der Aufzeichnungskopf 2 weist eine Mehrzahl von Düsen auf, die in gleichen Abständen in die Achsenrichtung der Übertragungstrommel 1 angeordnet sind. In dem Ausführungsbeispiel hat der Aufzeichnungskopf 2 512 Düsen, die in Abständen von 0,677 mm (16/600 Inch) angeordnet sind.
Eine Kopfbewegungsvorrichtung 120 umfaßt einen Antriebsmotor 121, ein Aufzeichnungskopfhalteelement 125 und eine Bewegungsführung 127. Der Aufzeichnungskopf 2, der an dem Aufzeichnungskopfhalteelement 125 befestigt ist, wird von dem Antriebsmotor 121 entlang der Bewegungsführung 127 in die Achsenrichtung der Übertragungstrommel 1 um eine beliebige Strecke in Einheiten von z. B. 42,3 um (1/600 Inch) bewegt, wobei 0,635 mm (15/600 Inch) das Maximum für jede Umdrehung der Übertragungstrommel 1 ist.
Die Übertragungstrommel 1 wird durch Laminieren einer elastischen Schicht, die aus Silikongummi besteht, auf den Umfang eines Metallrohres hergestellt und hat einen Umfang von z. B. 25,4 cm (10 Inch). Die Übertragungstrommel 1 wird von einem Trommelantriebsmotor 113 angetrieben. Ein Sensor 115 erfaßt eine Zeitsteuermarkierung 114, die an der Übertragungstrommel 1 befestigt ist und gibt ein Signal aus, das die Drehgeschwindigkeit der Übertragungstrommel 1 anzeigt. Insbesondere erzeugt der Sensor 115 in dem gegebenen Beispiel als Ausgangssignal einen Impuls pro 42,3 um (1/600 Inch) oder 6000 Impulse bei jeder Umdrehung der Übertragungstrommel 1. Von diesen Impulsen werden 4.864 Impulse zur Bestimmung der Druckzeitsteuerung des Aufzeichnungskopfes verwendet.
Die Druckrolle 3 ist eine Rolle, die aus einem Metall wie Aluminium besteht, und wird durch eine druckausübende Vorrichtung 128 gegen die Übertragungstrommel 1 gepreßt oder von dieser gelöst. Wenn die Druckrolle 3 gegen die Übertragungstrommel 1 gepreßt wird, dreht die Rolle mit einer Geschwindigkeit gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Übertragungstrommel 1 in die Richtung eines Pfeiles B in der Figur, während ein Aufzeichnungsblatt 5 zwischen der Rolle und der Trommel liegt. In dem Ausführungsbeispiel ist der Übertragungsdruck auf einen Bereich von 10 kgw bis 50 kgw eingestellt.
In der Folge wird die Funktionsweise beschrieben. Der Bilderzeugungsschritt besteht aus zwei Schritten, einem Bildschreibschritt zur Erzeugung eines Tintenbildes auf der Übertragungstrommel 1 und einem Übertragungsschritt zur Übertragung des Tintenbildes, das auf der Übertragungstrommel gebildet wurde, auf ein Aufzeichnungsblatt.
Der Bildschreibschritt wird mit Bezugnahme auf Fig. 12 und 13 beschrieben. Der Aufzeichnungsbereich auf der Übertragungstrommel 1 ist z. B. in 16 Regionen für jede Düse des Aufzeichnungskopfes 2 unterteilt. Der Aufzeichnungskopf 2 wird durch die Aufzeichnungskopfbewegungsvorrichtung 120 positioniert, so daß er einem Block entspricht, der als erster aufgezeichnet wird. Während die Übertragungstrommel 1 eine Umdrehung in die Richtung eines Pfeiles A ausführt, stoßen die Düsen (in Fig. 12 sind zwei Düsen 200 und 201 repräsentativ dargestellt) Tinte zur Bildung eines Tintenbildes aus. In Fig. 12 ist das Tintenbild durch Tintentropfenfolgen 202 und 203 dargestellt. Nachdem der Schreibschritt für eine Umdrehung auf der Übertragungstrommel 1 ausgeführt wurde, wird der Aufzeichnungskopf 2 zu dem nächsten Schreibblock in die Richtung eines Pfeiles D oder E in der Einheit von z. B. 42,3 um (1/600 Inch) bewegt. Die Übertragungstrommel 1 beginnt mit der zweiten Umdrehung, so daß Tintentropfenfolgen auf der Übertragungstrommel 1 auf dieselbe Weise wie bei der ersten Umdrehung gebildet werden. Da der Düsenabstand h in diesem Beispiel 0,677 mm (16/600 Inch) beträgt, führt die Übertragungstrommel 1 16 Umdrehungen auf dieselbe Weise aus, um ein Bild einer Seite auf der Übertragungstrommel 1 zu bilden.
Das Verfahren zur Bestimmung der Abfolge der Schreibblöcke wird mit Bezugnahme auf Fig. 14 erklärt. Zunächst werden Druckbefehle und Druckdaten von einem Hostrechner 116 übertragen. Dann entwickelt eine Steuerung 130 die Druckdaten in einem Speicher 152, vorzugsweise einem Graphikspeicher, in Übereinstimmung mit den Druckbefehlen. Der Graphikspeicher 152 besteht insgesamt aus 16 Blöcken. Jeder der Blöcke hat eine Kapazität von etwa 2,5 Megabits, die durch Multiplizieren der Gesamtdüsenzahl von 512 mal 4.864 Punkten, die von einer Düse während einer Umdrehung der Übertragungstrommel 1 gedruckt werden können, erhalten wird. Wenn Daten einer Seite entwickelt sind, zählt ein Punktzähler 153 die Anzahl von Druckpunkten jedes der Schreibblöcke in dem Graphikspeicher 152 und informiert die Steuerung 130 über die gezählten Werte. Die Steuerung 130 entscheidet die Druckabfolge der Blöcke in der Reihenfolge der absteigenden gezählten Werte und überträgt die Information in bezug auf die Abfolge der Druckblöcke zu einem Speicherselektor 154. Bei der Entscheidung der Abfolge gibt es jedoch die Einschränkung, daß benachbarte Blöcke nicht hintereinander dem Druckschritt unterzogen werden. Der Speicherselektor 154 liest die Druckdaten aus dem Graphikspeicher 152 auf der Basis der Abfolgeinformation und überträgt die Daten zu dem Aufzeichnungskopf 2. In Übereinstimmung mit der Abfolge der Druckblöcke veranlaßt die Steuerung 130 einen Aufzeichnungskopfbewegungsvorrichtungstreiber 155, die Aufzeichnungskopfbewegungsvorrichtung 120 anzutreiben und somit die Positionierung des Aufzeichnungskopfes auszuführen. In dem Ausführungsbeispiel wird das Abfolgeänderungsmittel durch die Steuerung 130 gebildet.
In der Folge wird der Übertragungsschritt beschrieben. Nachdem ein Bild einer Seite auf der Übertragungstrommel 1 gebildet wurde, wird die Druckrolle 3 gegen die Übertragungstrommel 1 gepreßt. Es wird eine Zeitsteuerung durchgeführt, so daß die Aufzeichnungsstartposition dem vorderen Teil des Aufzeichnungsblattes entspricht, und das Aufzeichnungsblatt 5 wird durch das Blattbeförderungsmittel 141 (siehe Fig. 11) zu dem Bereich befördert, wo die Druckrolle 3 mit der Übertragungstrommel in Kontakt steht, wodurch mit dem Übertragungsschritt begonnen wird. Wenn der Endteil des Aufzeichnungsblattes 5 dem Übertragungsschritt unterzogen wurde und durch den Kontaktbereich zwischen der Druckrolle 3 und der Übertragungstrommel 1 gelaufen ist, wird die Druckrolle 3 von der Übertragungstrommel 1 getrennt, so daß das Aufzeichnungsblatt 5 ausgegeben wird.
Durch die obengenannten Schritte wird die Aufzeichnung einer Seite vollendet.
Fig. 15 ist eine Seitenansicht eines Farbtintenstrahldruckers, der ein siebentes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist. Aufzeichnungsköpfe 2a bis 2d und eine Druckrolle 3 sind um eine Übertragungstrommel 1 angeordnet. Die Aufzeichnungsköpfe 2a bis 2d können unabhängig von Kopfbewegungsvorrichtungen 120a bis 120d bewegt werden, die auf dieselbe Weise konstruiert sein können wie die Bewegungs vorrichtung des sechsten Ausführungsbeispieles. Die Aufzeichnungsköpfe führen den Farbdruck aus. Das heißt, der Aufzeichnungskopf 2a stößt schwarze Tinte aus, der Aufzeichnungskopf 2b cyanrote Tinte, der Aufzeichnungskopf 2c magentablaue Tinte und der Aufzeichnungskopf 2d gelbe Tinte. Die Mechanismen zur Beförderung eines Aufzeichnungsblattes 5 und zur Ausführung eines Umschaltvorganges der Druckrolle 3 können auf dieselbe Weise wie jene des sechsten Ausführungsbeispieles konstruiert sein.
Der Betrieb des Druckers wird mit Bezugnahme auf Fig. 16 beschrieben. Eine Steuerung 130a empfängt Druckbefehle und Druckdaten von einem Hostrechner 116. Die Steuerung 130a entwickelt in Übereinstimmung mit den Druckbefehlen die Druckdaten in Speichern, die vorzugsweise Graphikspeicher 152a bis 152d sind.
Die Speicher sind unabhängig für entsprechende Farben vorgesehen. Wenn Daten einer Seite entwickelt sind, zählen Punktzähler 153a bis 153d die Anzahl von Druckpunkten jedes der Druckblöcke in den Graphikspeichern 152a bis 152d und informieren die Steuerung 130a über die gezählten Werte. Die Steuerung 130a entscheidet die Druckabfolge der Graphikspeicher 152a bis 152d in der Reihenfolge der absteigenden gezählten Werte. Bei der Entscheidung der Abfolge gibt es die Einschränkung, daß benachbarte Blöcke nicht hintereinander dem Druckschritt für jede Farbe unterzogen werden und daß derselbe Block nicht mehrere Male während derselben Umdrehung der Übertragungstrommel 1 gedruckt wird. Die Steuerung 130a überträgt Information, welche die gewählte Abfolge angibt, zu Speicherselektoren 154a bis 154d, Die Speicherselektoren 154a bis 154d lesen die Druckdaten aus den Graphikspeichern 152a bis 152d in der gewählten Abfolge synchron mit der Drehung der Übertragungstrommel 1 und übertragen die Daten zu den entsprechenden Aufzeichnungsköpfen 2a bis 2d. Die Steuerung 130a steuert die Aufzeichnungsköpfe 2a bis 2d, so daß diese veranlaßt wer den, sich zu den entsprechenden, zu druckenden Blöcken zu bewegen, indem Befehle an Aufzeichnungskopfbewegungsvorrichtungstreiber 155a bis 155d gesendet werden, um die Aufzeichnungskopfbewegungsvorrichtungen 120a bis 120d anzutreiben.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel werden die Bedingungen, unter welchen ein Tintenfilm auf einem Übertragungsmedium gebildet wird, durch Ändern der Abfolge von Schreibblöcken von Druckdaten in Übereinstimmung mit der Anzahl von Druckpunkten korrigiert, wodurch eine Aufzeichnung mit hoher Druckqualität möglich ist. Da benachbarte Blöcke nicht hintereinander dem Druckschritt unterzogen werden, kann eine Tintenverdickung vermieden werden. Bei einem Farbdruck kommt es zu keiner Tintenvermischung auf dem Übertragungsmedium während derselben Umdrehung des Übertragungsmediums, wodurch eine Vergrößerung des Punktdurchmessers aufgrund der Tintenvermischung vor der Bildung des Films verhindert wird und somit eine Aufzeichnung hoher Druckqualität möglich ist.
Zuvor wurden Ausführungsbeispiele mit einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf beschrieben, der piezoelektrische Elemente verwendet. Die Erfindung ist darauf nicht beschränkt, und es kann ein Aufzeichnungskopf verwendet werden, der Heizelemente verwendet. Ebenso kann z. B. ein bandartiges Übertragungsmedium anstelle eines Trommelübertragungsmediums verwendet werden.

Claims

1. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, bei dem ein Tintenbild auf ein Übertragungsmedium (1) durch einen Aufzeichnungskopf (12) geschrieben wird und auf ein Aufzeichnungsmedium (15) übertragen wird, wobei der Aufzeichnungskopf (2) dem Übertragungsmedium (1) gegenüberliegt und hiervon durch einen Spalt getrennt ist, und eine Hauptabtastung und eine Unterabtastung auf dem Übertragungsmedium erfolgen, wobei ein Tintenbildschreibschritt durch selektives Ausstoßen von Tintentropfen von dem Aufzeichnungskopf erfolgt, wobei der Tintenbildschreibschritt folgendes umfaßt:

a) einen ersten Abtastschritt, in dem Tintentropfenfolgen in einer Hauptabtastrichtung gebildet werden, so daß sie zumindest in einer Unterabtastrichtung nicht aneinander angrenzen;

b) einen zweiten Abtastschritt, in dem der Aufzeichnungskopf (2) in der Unterabtastrichtung bewegt wird und Tintentropfen auf Positionen treffen, welche nicht benachbart zu einer Tintentropfenfolge sind, welche zuletzt auf dem Übertragungsmedium in einem unmittelbar vorhergehenden Abtastschritt gebildet ist; und

c) einen Schritt, bei dem der zweite Abtastschritt wiederholt wird, bis ein gewünschtes Tintenbild geschrieben ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

a1) in dem ersten Abtastschritt die Tintentropfenfolgen nacheinander in der Hauptabtastrichtung beginnend von einer Anfangsabtastposition gebildet werden, so daß jede nachfolgende Tintentropfenfolge mit einem vorbestimmten Abstand von der unmittelbar vorausgehenden Tintentropfenfolge und ohne Angrenzung an diese in zumindest der Unterabtastrichtung gebildet wird; und

b1) in dem zweiten Abtastschritt der Aufzeichnungskopf (2) in der Unterabtastrichtung zu einer zweiten Abtastposition bewegt wird und die Tintentropfenfolgen nacheinander in der Hauptabtastrichtung hiervon gebildet werden, so daß jede nachfolgende Tintentropfenfolge mit einem vorbestimmten Abstand von der unmittelbar vorausgehenden Tintentropfenfolge des zweiten Abtastsschritts und ohne Angrenzung an diese in zumindest der Unterabtastrichtung gebildet wird, wobei die Tintentropfenfolgen des zweiten Abtastschritts auf die Positionen treffen, welche nicht an die Tintentropfenfolge angrenzen, welche zuletzt auf dem Übertragungsmedium in dem unmittelbar vorhergehenden Abtastschritt gebildet ist.

2. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß Anspruch 1, bei dem Tintentropfenfolgen, die auf dem Übertragungsmedium in der Unterabtastrichtung benachbart zueinander sind, durch Tintentropfen gebildet werden, welche von verschiedenen Düsen des. Aufzeichnungskopfes ausgestoßen werden.

3. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der Aufzeichnungskopf (2) eine Mehrzahl von Düsen, welche getrennt sind durch einen Spalt entsprechend P Pixeln in der Unterabtastrichtung, aufweist, und in dem ersten Abtastschritt, welcher wiederholt wird, bis ein gewünschtes Bild geschrieben ist, für jede Hauptabtastung Tintentropfenfolgen geschrieben werden, indem der Aufzeichnungskopf (2) in einer Unterabtastrichtung um einen Abstand entsprechend Z Pixeln bewegt wird, wobei Z/P ein irreduzibler Bruch ist und eine Beziehung 2 ≤ Z ≤ P - 2 erfüllt ist.

4. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß Anspruch 3, bei dem in dem Tintenbildschreibschritt die Unterabtastung des Aufzeichnungskopfes beginnt, wenn zumindest eine Z-te Düse, gezählt von einer stromaufwärtigen Seite der Unterabtastrichtung des Aufzeichnungskopfs (2), mit einer Kante eines Druckbereichs zusammentrifft.

5. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der Aufzeichnungskopf (2) N (N ist eine natürliche Zahl und N ≥ 2) Düsen, welche getrennt sind durch einen Spalt entsprechend P Pixeln in der Unterabtastrichtung, aufweist, und in dem ersten Abtastschritt, in einer Periode von einem Start eines Druckens zur Pten Hauptabtastung, Tintentropfenfolgen für jede Hauptabtastung durch Bewegen des Aufzeichnungskopfes (2) in einer Unterabtastrichtung um einen Abstand entsprechend Z Pixeln gebildet werden, wobei Z/P ein nicht reduzierbarer Bruch ist und eine Beziehung P · (M - 1) + 2 ≤ Z ≤ P · (M - 1) + P - 2 erfüllt ist, wobei eine minimale natürliche Zahl M, welche (Z/P) < M erfüllt, definiert wird, und in dem zweiten Abtastschritt, in einer (P + 1)-ten Hauptabtastung, der Aufzeichnungskopf (2) in einer Unterabtastrichtung um einen Abstand gleich (N - Z) · P + Z Pixeln bewegt wird, und in einem weiteren Schritt der erste und der zweite Abtastschritt abwechselnd wiederholt werden, bis ein gewünschtes Tintenbild geschrieben ist.

6. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß Anspruch 5, bei dem N gleich Z ist (N = Z).