DE69822011T2

DE69822011T2 - Verfahren und Vorrichtung für verbesserte Tintentropfverteilung beim Tintenstrahldrucken

Info

Publication number: DE69822011T2
Application number: DE69822011T
Authority: DE
Inventors: Timothyl. Weber; John Paul Harmon; S. Dana Seccombe; Colin C. Davis; Paul J. Mcclellan; David J. Waller
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 1997-03-05
Filing date: 1998-03-04
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2018-03-05
Also published as: US6099108A; KR19980079869A; EP0863020A3; EP0863020B1; EP0863020A2; US6354694B1; DE69822011D1; KR100453426B1

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Verfahren und Vorrichtungen zum Reproduzieren von Bildern und alphanumerischen Zeichen, insbesondere auf eine Tintenstrahldruckkopievorrichtung und insbesondere auf einen thermischen Tintenstrahlmehrfachöffnungstropfengeneratordruckkopfaufbau und dessen Funktionsweise.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Die Technik der Tintenstrahldruckkopietechnologie ist relativ gut entwickelt. Handelsübliche Produkte, wie z. B. Computerdrucker, Graphikplotter, Kopierer und Faksimilemaschinen verwenden die Tintenstrahltechnologie zum Erzeugen von Druckkopien. Die Grundlagen dieser Technologie sind beispielsweise in verschiedenen Artikeln der Ausgaben des Hewlett-Packard Journal offenbart, Bd. 36, Nr. 5 (Mai 1985), Bd. 39, Nr. 4 (August 1988), Bd. 39, Nr. 5 (Oktober 1988), Bd. 43, Nr. 4 (August 1992), Bd. 43, Nr. 6 (Dezember 1992) und Bd. 45, Nr. 1 (Februar 1994). Tintenstrahlvorrichtungen sind ebenfalls beschrieben von W.J. Lloyd und H.T. Taub in Output Hardcopy Devices, Kapitel 13 (Ed. R.C. Durbeck und S. Sherr, Academic Press, San Diego, 1988).
Es wird geschätzt, daß das menschliche visuelle System zehn Millionen Farben unterscheiden kann. Drucksysteme verwenden einen kleinen Teilsatz von Farben und können dennoch annehmbare Reproduktionen von ursprünglichen Bildern erzeugen. Allgemein wird dies erreicht durch Mischen der Primärfarben (rot, blau, grün additiv; oder cyan, magenta, gelb subtraktiv) in ausreichend kleinen Mengen und durch Ausnutzen von Tristimulus-Antwort-Idiosynkrasien des menschlichen visuellen Systems. Die effektive Verwendung dieser geringen Mengen kann bei Punktmatrixfarbdrucken erreicht werden durch Variieren der Dichte oder Bereichsfüllung oder beidem, zum Wiedererzeugen jeder Farbe oder einer vernünftigen Ähnlichkeit derselben in dem Bild.
Die Qualität eines gedruckten Bildes hat viele Aspekte. Wenn der gedruckte Gegenstand ein Bild ist, das eine Reproduktion eines ursprünglichen Bildes ist (d. h. eine Photographie oder ein Graphikentwurf und nicht nur Textdruck), ist es das Ziel eines Bilderzeugungssystems, die Erscheinung des Originals genau zu reproduzieren. Um dieses Ziel zu erreichen, muß das System sowohl die wahrgenommenen Farben (Farbtöne) als auch die wahrgenommenen relativen Luminanzverhältnisse (Töne) des Originals genau reproduzieren. Die menschliche visuelle Wahrnehmung stellt sich schnell auf breite Schwankungen der Luminanzpegel ein, von dunklen Schatten zu hellen Markierungen. Zwischen diesen Extremen neigt die Wahrnehmung zu einer Erwartung von glatten Übergängen bei der Luminanz. Bilderzeugungssysteme müssen jedoch nach wie vor eine vollständig originalgetreue Reproduktion des vollen dynamischen Bereichs und der Wahrnehmungskontinuität des menschlichen visuellen Systems erreichen. Obwohl es das Ziel ist, eine echte Reproduktion mit photographischer Qualität zu erreichen, sind die Dynamikbereichdruckfähigkeiten des Bilderzeugungssystems begrenzt durch die Empfindlichkeits- und Sättigungspegelbegrenzungen, die dem Aufzeichnungsmechanismus inhärent sind. Der effektive dynamische Bereich kann etwas ausgedehnt werden durch Verwenden einer nichtlinearen Umwandlung, die es ermöglicht, daß einige Schatten- und Markierung- bzw. Hervorhebungseinzelheiten verbleiben.
Bei der Tintenstrahltechnologie, die Punktmatrixmanipulation verwendet, um sowohl Bilder als auch alphanumerische Zeichen zu bilden, werden die Farben und der Ton eines gedruckten Bildes moduliert durch das Vorliegen und die Abwesenheit von Tintentropfen, die auf dem Druckmedium an jedem Zielbildelement (als „Pixel" bekannt) einer darüberliegenden rechteckigen Gitterüberlagerung des Bildes aufgebracht werden. Die Luminanzkontinuität – tonale Übergänge in dem aufgezeichneten Bild – wird besonders beeinträchtigt durch die inhärenten Quantisierungseffekte der Verwendung von Tintentröpfchen und Punktmatrixbilderzeugung. Diese Effekte können bei gedruckten Bildern als Konturbildung erscheinen, wo das ursprüngliche Bild glatte Übergänge hatte. Darüber hinaus kann das Bilderzeugungssystem zufällige oder systematische Luminanzfluktuationen einführen (Körnigkeit – die visuelle Wahrnehmung einzelner Punkte mit dem bloßen Auge).
Wahrgenommene Quantisierungseffekte, die von der Druckqualität ablenken, können reduziert werden durch Verringern der physikalischen Quantisierungspegel in dem Bilderzeugungssystem und durch Verwenden von Techniken, die die psychophysikalischen Charakteristika des menschlichen visuellen Systems ausnutzen, um die menschliche Wahrnehmung der Quantisierungseffekte zu minimieren. Es wurde geschätzt, daß das bloße menschliche visuelle System einzelne Punkte wahrnimmt, bis sie auf weniger oder gleich etwa zwanzig oder fünfundzwanzig Mikrometer im Durchmesser in dem gedruckten Bild reduziert wurden. Daher werden unerwünschte Quantisierungseffekte des Punktmatrixdruckverfahrens beim aktuellen Stand der Technik reduziert durch Verringern der Größe jedes Tropfens und durch Drucken bei einer hohen Auflösung; d. h. ein gedrucktes Bild mit 1.200 Punkten pro Zoll („dpi" = dots per inch) sieht für das Auge besser aus als ein 600-dpi-Bild, das wiederum besser ist als 300 dpi, usw. Außerdem kann der unerwünschte Quantisierungseffekt reduziert werden durch Verwenden von mehr Stiftfarben mit variierenden Farbdichten (z. B. zwei Cyan-Tintendruckkassetten, die jede eine andere Farbstoffbeladung bzw. -konzentration enthält (das Verhältnis von Farbstoff zu Lösungsmittel in der chemischen Zusammensetzung der Tinte), oder unterschiedliche Typen von chemischen Farbmitteln, farbstoffbasiert oder pigmentbasiert, enthält).
Um Quantisierungseffekte zu reduzieren, kann die Druckqualität auch verbessert werden durch Verfahren zum Sättigen jedes Pixels mit großen Mengen an Farbstoff durch Verwenden großer Tröpfchen, einer Tintenformel mit hoher Farbstoffkonzentration oder durch Abfeuern mehrerer Tropfen der gleichen Farbe oder Farbformulierung an jedem Pixel. Solche Verfahren werden erörtert in dem U.S.-Patent Nr. 4,967,203 (Doan) für einen Interlace Printing Process, dem U.S. Nr. 4, 999, 646 (Trask) für ein Method for Enhancing the Uniformity and Consistency of Dot Formation Produced by Color Ink Jet Printing, und dem U.S.-Patent Nr. 5,583,550 (Hickman) für Ink Drop Placement for Improved Imaging (jeweils übertragen an die gemeinsame Anmelderin der vorliegenden Erfindung). Große Tropfen erzeugen jedoch große Punkte oder größere Gruppen von Punkten, die als „Superpixel" bekannt sind, die in Übergangszonen ziemlich sichtbar sind. Darüber hinaus verbrauchen alle diese Verfahren Tinte mit einer schnellen Rate und sind somit aufwendiger zum Betreiben. Tropfenmengensteuerung und Mehrfachtropfenverfahren für die Tinteneinfärbung werden jeweils gelehrt von Childers in dem U.S.-Patent Nr. 4,967,208 für eine Offset Nozzle Droplet Formation und dem U.S.-Patent Nr. 5,485,180 (Askeland u. a.) für Inkin g for Color-Inkjet Printers, Using Non-Integral Drop Averages, Media Varying Inking, or More Than Two Drops Per Pixel (jeweils der gemeinsamen Anmelderin der vorliegenden Erfindung übertragen). Bei einem Mehrfachtropfenmodus variiert der resultierende Punkt in Größe oder in der Farbe, abhängig von der Anzahl von Tropfen, die an einem einzelnen Pixel oder Superpixel abgefeuert werden, und von der Beschaffenheit der Tinte bezüglich ihrer Ausbreitungscharakteristika nach dem Auftreffen auf das spezielle Medium, das bedruckt wird (einfaches Papier, Glanzpapier, Transparenzfolie, usw.). Die Luminanz und Farbe des gedruckten Bildes wird moduliert durch Manipulieren der Größe und Dichte der Tropfen jeder Farbe an jedem Zielpixel. Die Quantisierungseffekte dieses Modus können auf die gleiche Weise physikalisch reduziert werden wie bei dem Ein-Tropfen-pro-Pixel-Modus. Die Quantisierungspegel können auch bei der gleichen Druckauflösung reduziert werden durch Erhöhen der Anzahl von Tropfen, die zu einem Zeitpunkt von jeder Düse in einem Druckkopfarray abgefeuert werden können, und entweder Einstellen der Tintendichte oder der Größe jedes Tropfens, der abgefeuert wird, um eine volle Punktdichte zu erreichen. Das gleichzeitige Verringern der Tropfengröße und das Erhöhen der Druckauflösung oder das Erhöhen der Anzahl von Stiften und Vielzahl von Tinten, die in einer Druckkopievorrichtung verwendet werden, ist sehr aufwendig, daher verwenden Tintenstrahldruckkopievorrichtungen, die spezifisch für die Abbildung von Kunstreproduktion entworfen sind, im allgemeinen Mehrfachtropfenmoden zum Verbessern der Farbsättigung. Die Wahl ist dann entweder, die Größe der gedruckten Punkte oder die Dichte der Punkte zu modulieren, aber nicht beides.
Wenn die Größe der gedruckten Punkte moduliert ist, hängt die Bildqualität sehr stark von der Punktplazierungsgenauigkeit und Auflösung ab. Fehlplazierte Punkte hinterlassen nicht-markierte Pixel, die als weiße Punkte erscheinen oder sogar Streifen von weißen Linien in oder zwischen Druckbändern (was als „Streifenbildung" bekannt ist). Mechanische Toleranzen beim Aufbau sind wesentlich, da die Druckkopfgeometrien der Düsen reduziert werden, um eine Auflösung von 600 dpi oder mehr zu erreichen. Daher erhöhen sich die Herstellungskosten mit der Erhöhung der Auflösungsentwurfsspezifikation. Während sich die Anzahl von Tropfen, die zu einem Zeitpunkt abgefeuert werden, durch Multiplexen von Düsen erhöht, verringert sich ferner das minimale Düsentropfenvolumen, die Punktplazierungsgenauigkeitsanforderungen erhöhen sich und der Wärmewirkungsgrad des Druckkopfs wird schwieriger zu steuern. Hohe Temperaturen brennen Druckkopfelemente nicht nur schneller aus, sondern müssen auch berücksichtigt werden, wenn Tinten formuliert werden, die verwendet werden sollen.
Wenn die Dichte der gedruckten Punkte moduliert wird, erfordern die Tinten mit niedriger Farbstoffkonzentration, daß mehr Tinte auf das Druckmedium plaziert wird, was zu einer weniger effizienten Tintenverwendung und einem höheren Risiko von Tintenkoaleszenz und Schmieren führt. Die Tintennutzungseffizienz verringert sich und das Risiko der Koaleszenz und des Schmierens erhöht sich mit der Anzahl von Tropfen, die zu einem Zeitpunkt von jeder Düse des Druckkopfarrays abgefeuert werden.
Eine weitere Methodik zum Steuern der Druckqualität ist das Konzentrieren auf die Eigenschaften der Tinte selbst. Wenn ein Tintentropfen das Druckmedium kontaktiert, beginnt die laterale Diffusion („Ausbreitung"), die schließlich endet, wenn das Farbmittelträgermittel (Wasser oder ein anderes Lösungsmittel) der Tinte ausreichend verteilt ist und verdampft. Beispielsweise wird bei dem U.S.-Patent Nr. 4,914,451 (Morris u. a., der gemeinsamen Anmelderin der vorliegenden Erfindung übertragen), Post-Printing Image Development of Ink-Jet Generated Transparencies, die laterale Ausbreitung jedes Tröpfchens mit Medienbeschichtungen gesteuert, die die latente laterale Diffusion der gedruckten Tintenpunkte steuern. Dies erhöht jedoch die Kosten des Druckmediums. Laterales Ausbreiten bewirkt auch, daß benachbarte Tröpfchen ineinander laufen. Die Tintenzusammensetzung selbst kann aufgebaut sein, um Verlaufen zu reduzieren, wie es durch Prasad in dem U.S.-Patent Nr. 5,196,056 für Ink Jet Composition with Reduced Bleed gelehrt wird. Dies kann jedoch zu einer Formulierung führen, die für das Spektrum an verfügbaren Druckmedien, die Endnutzer wünschenswert finden, nicht geeignet ist.
Eine Vorrichtung zum Verbessern der Druckqualität wird in einem sehr kurzen Artikel, Bubble Ink-Jet Technology with Improved Performance, von Enrico Manini, Olivetti, präsen tiert beim IS&T's Tenth International Congress on Advances in Non-Impact Printing Technologies, 30. Oktober – 4. November 1994, New Orleans, Louisiana, erörtert. Manini zeigt ein Konzept zum „besseren Verteilen der Tinte auf dem Papier durch Verwenden von mehr und kleineren Tröpfchen ... Verwenden mehrerer Düsen für jede Druckkammer, so daß ein feinerer Schauer von Tinte auf das Papier aufgebracht wird". Manini liefert Skizzen, die Zwei-Düsen-Druckkammern, Drei-Düsen-Kammern und Vier-Düsen-Kammern zeigen. Manini zeigt die Aufbringung mehrerer Tintentropfen in einer Pixelflächenabmessung, so daß einzelne Tropfen in benachbartem Kontakt sind oder überlappen. Manini erklärt die Fähigkeiten der Vorrichtung: Herstellen eines quadratischen Grundelementpunkts, um dadurch eine 15%ige Tinteneinsparung und schnellere Trockenzeit zu liefern; Erzeugen einer besseren Linearität bei der Grauskalierung; und die Ermöglichung der Verwendung kleinerer Düsen, die eine höhere kapillare Nachfüllung ermöglichen (was eine schnellere Durchsetzfähigkeit bedeutet, die im allgemeinen in gedruckten Seiten pro Minute gemessen wird, „ppm" = pages per minute). Kein funktionierendes Ausführungsbeispiel ist offenbart und Manini selbst gibt zu: „Die hydraulische Abstimmung zwischen der Eingangsröhre und den Auslaßdüsen ist jedoch eher komplex und erfordert viel Experimentieren".
Manini folgt jedoch nur dem Weg der herkömmlichen U.S.-Patentanmeldung 4,621,273, eingereicht am 16. Dezember 1982, die einen Print Head for Printing or Vector Plotting with a Multiplicity of Line Widths lehrt (Anderson, der gemeinsamen Anmelderin hierin übertragen). Anderson zeigt eine Mehrdüsenanordnung (ein „Grundelement") für einen 80 – 100 dpi Raster-/Vektorplotter mit Tintenstrahldüsen bei ausgewählten Punkten eines zweidimensionalen Gitters. Obwohl Anderson eine Vielzahl sinnvoller Grundelementstrukturen lehrt (siehe beispielsweise dortige 1A – 2B), ist die Punktstruktur speziell darauf begrenzt, nur eine Düse auf jeder bestimmten Spalte in dem Gitter aufzuweisen, da dieselbe nur eine Düse in jeder bestimmten Zeile oder Spalte aufweist. Selektives Abfeuern wird dann abhängig von der Darstellung, die erzeugt werden soll, angeordnet. Eine starke Verzahnung von Punkten ist erforderlich, wie es in 4 und 5 dort gezeigt ist.
Ein weiteres Problem mit thermischen Tintenstrahldruckköpfen ist das Phänomen, das als „Pfützenbildung" bekannt ist. Ein Tintentropfen, der aus einer Öffnung austritt, neigt dazu, minimale Tintenmengen auf der Düsenplattenoberfläche um jede Öffnung zu hinterlassen. Da diese Pfützen und ein austretender Tintentropfen dazu neigen, den Schwanz des Tropfens anzuziehen und dessen Bahn bzw. Trajektorie zu verändern, bedeutet eine Änderung bei der Bahn, daß der Tropfen nicht seine beabsichtigte Pixelmitte trifft, was Druckfehler auf dem Medium einführt. Das Abstimmen von Düsenplatten wird vorgeschlagen von Allen u. a. in dem U.S.-Patent Nr. 4,550,326, für Fluidic Tuning of Impulse Jet Devices Using Passive Orifices (der gemeinsamen Anmelderin übertragen).
Die EP 0,627,314 beschreibt einen Druckkopf für einen Tintenstrahldrucker, bei dem die Tintenstrahldüsen in Gruppen von vier Düsen pro Tropfengeneratorzelle angeordnet sind. Die vier Düsen sind an den Knoten eines orthogonalen Gitters angeordnet, das Achsen aufweist, die etwa um 45° bezüglich der Richtung der Ausrichtung der Zellen geneigt sind. Mit dieser Konfiguration von Düsen erzeugen Gruppen von Punkten, die aufeinanderfolgend in Druckpositionen gedruckt werden, die in der vertikalen und horizontalen Richtung versetzt sind, diagonale Linien oder Segmente. Mit dieser Konfiguration von Düsen ist es möglich, geneigte Segmente einiger Buchstaben, wie z. B. „K", „M", „N" usw., mit geraden Kanten und Profilen zu drucken, die frei von Unregelmäßigkeiten sind. Außerdem ist ein Druckkopf beschrieben, bei dem die Tropfengeneratorzellen in zwei parallelen Zeilen ausgerichtet sind. Die Zellen einer Zeile sind bezüglich der Zellen der anderen Zeile um einen halben Abstand versetzt. Jede Zelle der einen Zeile stößt Tinte durch vier Düsen in einer quadratischen Konfiguration aus, mit einer Seite parallel zu der Ausrichtungsrichtung der Zellen. Jede Zelle der anderen Zeile stößt Tinte durch vier Düsen aus, die an den Scheitelpunkten eines Quadrats mit den Seiten angeordnet sind, die bei 45° bezüglich der Ausrichtungsrichtung geneigt sind. Dieser Druckkopf soll sinnvoll sein beim Drucken der Horizontalen, Vertikalen und Diagonalen von graphischen Symbolen, wie z. B. den Buchstaben „A", „K", „M" usw. Unabhängig davon, welcher Druckkopf verwendet wird, bilden die vier Tintentropfen, die durch jede Zelle ausgestoßen werden, immer eine Struktur von benachbarten, tangentialen oder überlappenden Tintenpunkten auf dem Druckmedium.
Das U.S.-Patent Nr. 4,396,924 beschreibt auch einen Druckkopf für einen Tintenstrahldrucker, bei dem die Tintenstrahldüsen in Gruppen von Düsen pro Tropfengeneratorzelle angeordnet sind. Die Düsen können in einer linearen oder einer rhombischen Konfiguration angeordnet sein, wobei die letztere sinnvoll ist zum Drucken geneigter Segmente von Buchstaben. Die Tintentropfen, die durch jede Tropfengeneratorzelle ausgestoßen werden, bilden eine Struktur von benachbarten überlappenden Tintenpunkten auf dem Druckmedium.
Ein weiteres Problem des Tintenstrahldruckens tritt bei höheren Auflösungen auf, beispielsweise bei Mehrfachdurchlaufdrucken und bidirektionalem 300-dpi-Drucken. Fehlausgerichtete Tropfen bewirken nachteilige Konsequenzen, wie z. B. Körnigkeit, Farbtonverschiebung, weiße Zwischenräume und dergleichen. Normalerweise werden binäre Tropfen auf dem Gitter aus quadratischen Pixeln aufgebracht, so daß Tropfen zu einem Grad überlappen, der notwendig ist, um sicherzustellen, daß keine sichtbaren weißen Zwischenräume an den vier Ecken des Zielpixels erscheinen (wie es von Trask, Doan und Hickman, siehe oben, gelehrt wird). Wie es erwähnt wurde, wird die Tintenverwendung durch diese Techniken dramatisch erhöht. Darüber hinaus ist der Druckmedienzeilenzuführfehler im Vergleich zu der Tropfengröße wesentlich, und ohne Mehrfachtropfen oder überlappen zwischen Pixeln ergibt sich eine weiße Streifenbildung zwischen den Bändern. Somit verwendet jede dieser herkömmlichen Erfindungen mehr Tinte als erforderlich wäre, falls perfekt genaue Bahnen von perfekt abgemessener Tintentropfen erreicht werden könnten.
Bis ein technologischer Durchbruch zum Erreichen einer solchen Perfektion erreicht wird, gibt es daher nach wie vor einen Bedarf an Verbesserung bei thermischen Tintenstrahldruckköpfen und Verfahren der Verteilung von Tintentropfen zum Erreichen einer hervorragenden Druckqualität, was Quantisierungseffekte und Tintenverwendung verringert. Das Ziel ist das Reduzieren der erforderlichen Luminanz- und Farbquantisierungspegel eines Tintenstrahldrucksystems für eine hohe Wiedergabegenauigkeit, ohne daß eine höhere Punktplazierungsdruckauflösung erforderlich ist, während gleichzeitig der Datendurchsatz erhöht wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung liefert einen Tintenstrahldruckkopf zum Drucken einer Matrix aus Tintenpunkten, während derselbe über ein Druckmedium bewegt wird, der folgende Merkmale umfaßt: ein Array von Tropfengeneratoren, wobei jeder einen Satz von n Düsen aufweist, die so angeordnet sind, daß n nichtüberlappende Tintenpunkte auf dem Druckmedium gebildet werden durch Tintentröpfchen, die von einem solchen Satz von Düsen ausgestoßen werden, von denen nicht alle in einem einzigen Zielpixel eines rechteckigen Gitters von Zielpixeln liegen, die jeweils n solcher Tintenpunkte für eine vollständige Ausfüllung erfordern.
Die vorliegende Erfindung liefert ferner einen Tintenstrahldrucker, der folgende Merkmale umfaßt:

einen Tintenstrahldruckkopf gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche; und
eine Einrichtung zum Steuern der Druckoperation des Tintenstrahldruckers durch Bewegen des Druckkopfs bezüglich eines Druckmediums oder des Druckmediums bezüglich des Druckkopfs in der orthogonalen X- und Y-Richtung, die es somit dem Druckkopf ermöglicht, einen Druckbereich des Druckmediums zu überqueren, und zum Betätigen der Tropfengeneratoren zum Ausstoßen von Tintentröpfchen auf das Druckmedium.

Die vorliegende Erfindung erstreckt sich auch auf ein Verfahren zum Verteilen von Tintentropfen auf ein Druckmedium von einem Tintenstrahldruckkopf mit einem Array von Tropfengeneratoren, die jeweils einen Satz von n Düsen aufweist, um einen Punktmatrixdruck auf einem rechteckigen Gitter von Zielpixeln zu bilden, die jeweils n solcher Tintentropfen für eine vollständige Ausfüllung erfordern, wobei das Verfahren folgenden Schritt umfaßt: Bewegen eines Druckmediums mit dem Tintenstrahlstift in einer ersten Richtung X und gleichzeitiges Erzeugen einer Mehrzahl von Tintentropfen in jedem Tropfengenerator derart, daß n nicht-überlappende Tintenpunkte auf dem Druckmedium gebildet werden, durch Tintentröpfchen, die von einem solchen Satz von Düsen ausgestoßen werden, die nicht alle innerhalb eines einzigen Zielpixels liegen.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß dieselbe ein Verfahren zum Verringern der Kantenübergangsschärfe liefert.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß dieselbe die Druckkopievorrichtung verbessert, die ein Gehäuse, einen beweglichen Wagen, zumindest einen Stift, der an dem Wagen befestigt ist, und eine Platte aufweist, wo eine Banddruckoperation durchgeführt wird. Die Vorrichtung weist ferner einen Stift mit einem Gehäuse auf; zumindest ein eingebautes Tintenreservoir in dem Gehäuse, wobei das Reservoir zumindest einen Tintenvorrat mit einer vorbestimmten chemischen Formulierung enthält; einen Druckkopf, der fluidisch mit dem Reservoir gekoppelt ist, um einen Tintenfluß von demselben zu empfangen; elektrische Kontakte zum Verbinden des Druckkopfs mit einer Druckkopievorrichtungsdrucksteuerung; wobei der Druckkopf eine Mehrzahl von Tropfengeneratoren aufweist, die in einem Array angeordnet sind; wobei jeder Tropfengenerator des Arrays eine Mehrzahl von Düsen aufweist, die in einem Array um einen geometrischen Mittelpunkt des Tropfengenerators angeordnet sind; wobei jeder der Tropfengeneratoren zumindest ein Wärmeelement aufweist, das mit elektrischen Kontakten verbunden ist; und jede der Düsen ein Tinteneingangstor aufweist, das nahe zu dem Wärmeelement ist, wobei das Eingangstor eine Eingangstorbereichsabmessung aufweist, wobei jede der Düsen eine Ausgangsöffnung aufweist, die entfernt von dem Wärmeelement ist, zum Emittieren von Tintentropfen auf ein benachbart positioniertes Druckmedium, wobei die Austrittsöffnung eine vorbestimmte Austrittsöffnungsflächenabmessung aufweist, die geringer ist als die Flächenabmessung eines Pixels, das unter Verwendung der Kassette gedruckt werden soll, und kleiner als die Eintrittsöffnungsflächenabmessung, und wobei die Summe der Flächenabmessungen der Austrittsöffnungen in einem Array von Düsen geringer ist als die Flächenabmessung eines Pixels, und jede der Düsen von jedem der Tropfengeneratoren in einer Position ausgerichtet ist, die um einen geometrischen Mittelpunkt des Tropfengenerators gedreht ist, bezüglich einer Schnittstelle von Achsen in einer Ebene einer Bewegungsachse und einer Ebene einer Medienbewegungsachse, so daß Punkte von jeder der Düsen in benachbarten Pixeln gedruckt werden, zu einem Pixel, das ein Tropfengenerator überquert, und jede Austrittsöffnung eine Austrittsöffnungsflächenabmessung aufweist, die geringer ist als eine Fläche, die gemäß einer Formel berechnet wurde: 1 geteilt durch die Anzahl von Öffnungen pro Tropfengenerator mal Flächenabmessung eines Pixels (A_eo = 1/n * P_a, wobei „A_eo" die Austrittsöffnungsfläche ist, „n" die Anzahl von Öffnungen pro Tropfengenerator ist, und „P_a" die Fläche eines Pixels ist, das gedruckt werden soll).
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß dieselbe ein Verfahren zum Verringern von Kantenübergangsschärfe liefert.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß dieselbe die Bilderzeugung von Luminanzübergangszonen verbessert.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß dieselbe eine geringere Druckkörnigkeit und glattere Farbübergänge beim Drucken von Mitteltonregionen erreicht als unter Verwendung von Einzelöffnungstropfengeneratoren erreicht wird, die die gleiche Punktplazierungsauflösung implementieren, ohne eine erhöhte Druckauflösung oder eine erhöhte Anzahl von Mehrfachtropfenmodendruckpegeln zu erfordern.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß dieselbe im wesentlichen den Bedarf zum Überlappen gedruckter Punkte zum Reduzieren von Quantisierungsfehlern eliminiert, wodurch die Tintenmenge verringert wird, die benötigt wird, um ein Bild zu drucken.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß dieselbe eine Tintenstrahldruckqualitätswahrnehmung verbessert, ohne die Tintenmenge pro Druck zu erhöhen.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß dieselbe Farbsättigung und Körnigkeit eines Tintenstrahldrucks verringert, ohne die Farbstoffkonzentration in der Tinte zu reduzieren.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß dieselbe die Menge an Wasser oder anderem Farbstofflösungsmittel reduziert, das auf das Druckmedium aufgebracht wird, wodurch sowohl die Trockenzeit als auch Druckmedienverwerfungseffekte reduziert werden.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß Düsenabmessungen reduziert werden, wodurch die Nachfüllzeit verringert wird (die Nachfüllung ist invers proportional zu dem Austrittsöffnungsdurchmesser) und der Druckkopiedurchsatz proportional erhöht wird.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß reduzierte Düsenabmessungen, die kleinere Tintentropfen bilden, weniger Abfeuerungsenergie pro Tropfen von dem Wärmeelement des Tropfengenerators erfordern, wodurch Wärmecharakteristika und Druckkopflebensdauererwartung verbessert werden.
Es ist noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß dieselbe die Lebensdauer des Druckkopfs erhöht, da es nicht erforderlich ist, daß die Wärmeelementwiderstände so oft Pixel abfeuern wie bei handelsüblichen Mehrfachtropfenmodusdruckkopievorrichtungen.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß dieselbe die Druckqualität erhöht durch Reduzieren der Empfindlichkeit gegenüber Tropfenfehlausrichtung, wodurch die Empfindlichkeit gegenüber Bahnfehlern verringert wird, die durch die Bildung von Tintenpfützen um die Austrittsöffnung einer Düse bewirkt werden.
Es ist noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß die Druckqualität verbessert wird, während weniger Tinte verwendet wird, durch Verteilen eines bestimmten Tropfenvolumens, z. B. eines 600-dpi-Tropfens, über die Fläche einer größeren Region, z. B. vier Quadranten einer 300-dpi-Pixelfläche, etwa ein Viertel der Sättigung der vollen Farbstoffkonzentration, wodurch die Dichte der Seite verringert wird, indem weniger Tinte gleichmäßiger über die Pixel verteilt wird.
Es ist noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß ein Mehrfachdüsentropfengenerator an eine Vielzahl von Layoutkonfigurationen angepaßt werden kann, so daß resultierende Punkte auf dem Druckmedium eine diffusere Pixelausfüllung bilden, weniger Tinte zum Drucken erfordern und Tropfenfehlausrichtungsfehler, Blattzuführfehler und Bahnfehler verbergen.
Es ist noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß Graphiken und Bilder nur einzelne Primärfarbentinten erfordern, um einen Bereich von Farbtönen zu erzeugen, was früher mehrere Primärfarbentinten erfordert hat unter Verwendung unterschiedlicher Farbstoffkonzentrationen oder Farbmittelformulierungen.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß dieselbe den Durchsatz erhöht, indem sie anpaßbar ist auf die Verwendung von bidirektionalem Bewegungsdrucken.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß dieselbe anpaßbar ist an eine Kombination von Ausrichtungen jedes Mehrfachdüsentropfengenerators, so daß Druckfehler, wie z. B. diejenigen, die durch verstopfte Düsen oder fehlabfeuernde Tropfengeneratordüsen bewirkt werden, ein dem Druck maskiert werden.
Es ist noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß dieselbe die Herstellungstoleranzanforderungen für Düse-zu-Wärmeelementausrichtung erleichtert.
Es ist noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß dieselbe nachträglich in bestehende handelsübliche Tintenstrahldruckkopievorrichtungen eingepaßt werden kann.
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlich auf die Betrachtung der folgenden Erklärung und der beiliegenden Zeichnungen hin, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale in den Zeichnungen darstellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Zeichnung in perspektivischer Ansicht (teilweise abgeschnitten) einer Tintenstrahlvorrichtung (Abdeckungsplattenfläche entfernt), in die die vorliegende Erfindung eingebaut ist.
2 ist eine schematische Zeichnung einer Tintenstrahldruckkassettenkomponente von 1 in einer perspektivischen Ansicht.
2A ist eine schematische Zeichnung einer Einzelheit einer Druckkopfkomponente der Druckkassette von 2.
3A bis 3C sind schematische Zeichnungen (Draufsicht) von drei unterschiedlichen Düsenplazierungskonfigurationen relativ zu einem mittleren Wärmeelement eines Tintenstrahlkopftropfengeneratoraufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung.
4A ist eine schematische Zeichnung gemäß der vorliegenden Erfindung eines Querschnitts eines Tintentropfengenerators im Querschnitt A–A von 3B.
4B ist eine schematische Zeichnung (Draufsicht) gemäß der vorliegenden Erfindung einer vierten Düsenplazierungskonfiguration relativ zu einem mittleren Wärmeelement eines Tropfengenerators, wie er in 3A – 3C gezeigt ist.
5 ist eine schematische Zeichnung (Draufsicht) eines Satzes von drei Tintenstrahltropfengeneratoren mit vier Düsen und einem Wärmeelement, (ein Teil eines vollen Arrays) gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6A und 6B sind schematische Zeichnungen (Draufsicht) des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, wie es in 5 gezeigt ist, die in 6A reduziert gezeigt ist, und wobei 6B im Vergleich zu 6A eine Gegendrehausrichtung der Düsensätze zeigt.
7 ist eine schematische Zeichnung (Draufsicht) eines Satzes von drei Tintenstrahltropfengeneratoren mit vier Düsen und vier Wärmeelementen, (ein Teil eines vollen Arrays) gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie es in 5 gezeigt ist.
8 ist eine schematische Zeichnung (Draufsicht) des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, wie es in 7 gezeigt ist, mit einer Gegendrehausrichtung der Düsen.
9A bis 9C zeigen ein Verfahren von sequentiellen Bewegungsdurchläufen zum Drucken einer Punktmatrix, die gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet ist, unter Verwendung eines einzigen Mehrfachdüsentropfengenerators, wie er in 5 gezeigt ist.
10A sind Farbvergleichsabtastdrucke, die eine Druckbis 10D qualitätsverbesserung gemäß der Verwendung eines Mehrfachdüsendruckkopfs zeigen, der gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist.
11A und 11B zeigen zwei beispielhafte Druckkopfdüsenausrich- tungsstrategien für die Methodik, wie sie in 9A – 9C gezeigt ist.
12A bis 12E zeigen eine komplexere beispielhafte Druckkopfdüsenausrichtungsstrategie im Vergleich zu 11A – 11B.
13 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eines Tintentropfengenerators im Querschnitt, wie es in 4A gezeigt ist.
Die Zeichnungen, auf die in dieser Beschreibung Bezug genommen wird, sollten als nicht maßstabsgerecht gezeichnet angesehen werden, außer wenn dies speziell angemerkt ist.
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
Nachfolgend wird detailliert Bezug genommen auf ein spezifisches Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das den besten Modus darstellt, der derzeit durch die Erfinder zum Praktizieren der Erfindung in Betracht gezogen wird. Alternative Ausführungsbeispiele werden ebenfalls, falls zutreffend, kurz beschrieben.
Eine beispielhafte Tintenstrahldruckkopievorrichtung, ein Computerdrucker 101, ist in 1 in rudimentärer Form gezeigt. Ein Druckergehäuse 103 enthält eine Auflageplatte 105, auf der ein Eingabedruckmedium 107 durch Mechanismen befördert wird, die in der Technik bekannt sind. Ein Wagen 109 hält einen Satz 111 von einzelnen Druckkassetten, wobei einer Cyan-Tinte, einer Magenta-Tinte, einer gelbe Tinte und einer schwarze Tinte aufweist [alternativ umfassen Tintenstrahl-„Stifte" semipermanente Druckkopfmechanismen, die zumindest eine eingebaute Tintenkammer mit kleinem Volumen aufweisen, die sporadisch von fluidisch gekoppelten Außerachsentintenreservoirs nachgefüllt wird; die vorliegende Erfindung ist sowohl auf Tintenstrahlkassetten als auch auf Stifte anwendbar]. Der Wagen 109 ist auf einer Gleitvorrichtung 113 befestigt, dies ermöglicht, daß der Wagen 109 vor und zurück über das Druckmedium 107 bewegt wird. Die Bewegungsachse „X" ist durch den Pfeil 115 angezeigt. Während sich der Wagen 109 bewegt, können Tintentropfen von dem Satz 111 von Druckkassetten in vorbestimmten Druckbandmustern auf das Medium 107 abgefeuert werden, und unter Verwendung von Punktmatrixmanipulation Bilder oder alphanumerische Zeichen bilden. Im allgemeinen wird die Punktmatrixmanipulation durch einen Computer (nicht gezeigt) bestimmt, und Befehle werden zu einer eingebauten mikroprozessorbasierten elektronischen Steuerung (nicht gezeigt) in dem Drucker 101 übertragen. Die Tintentropfenbahnachse „Z" ist durch den Pfeil 117 angezeigt. Wenn ein Druckband abgeschlossen ist, wird das Medium 107 um einen geeigneten Abstand entlang der Druckmedienachse „Y" bewegt, angezeigt durch den Pfeil 119, und das nächste Band kann gedruckt werden.
Eine beispielhafte thermische Tintenstrahlkassette 210 ist in 2 und 2A gezeigt. Ein Kassettengehäuse oder eine Kassettenhülle 212 enthält ein internes Tintenreservoir (nicht gezeigt). Die Kassette 210 ist mit einem Druckkopf 214 versehen, der in der Art und Weise einer flexiblen Schaltung 218 hergestellt sein kann, die elektrische Kontakte 220 aufweist. Der Druckkopf 214 umfaßt eine Öffnungsplatte 216, die eine Mehrzahl von Miniaturöffnungen 217 aufweist, die in Kombination mit darunterliegenden Düsen aufgebaut ist, die zu jeweiligen Wärmeelementen (im allgemeinen elektrische Widerstände) führen, die mit den Kontakten 220 verbunden sind; zusammen bilden diese Elemente ein Druckkopfarray aus „Tropfengeneratoren" (nicht gezeigt, aber siehe 4 unten und die oben aufgeführten U.S.-Patente Nr. 4,967,208 und 5,278,584; siehe auch U.S.-Patent Nr. 5,291,226, 5,305,015 und 5,305,018 (Schantz u. a., übertragen an die gemeinsame Anmelderin der vorliegenden Erfindung und hierin durch Bezugnahme aufgenommen), die Methodiken für die Herstellung von laserablatierten Druckkopfkomponenten lehren). 2A stellt einen vereinfachten handelsüblichen Entwurf dar, der ein Array von Düsen 217 aufweist, das ein Layout einer Mehrzahl von einzelnen Öffnungstropfengeneratoren umfaßt, die in zwei parallelen Spalten angeordnet sind. Die thermische Erregung von Tinte über die Wärmeelemente wird verwendet, um Tintentröpfchen durch die Öffnungen der Düsen auf ein benachbartes Druckmedium auszustoßen (siehe 1, Element 107). In der Tropfengeneratorregion des Druckkopfs 214 sind manchmal Darstellungsfelder 222, 224 vorgesehen. Bei einem herkömmlichen Produkt, wie z. B. dem Hewlett-Packard^tm DeskJet^tm-Drucker, werden 192 Einzeldüsentropfengeneratoren verwendet, um eine 300-dpi-Druckauflösung zu ermöglichen.
Öffnungs- und Düsenkonfigurationen, ein Hauptaspekt der vorliegenden Erfindung, sind Entwurfsfaktoren, die die Tröpfchengröße, Geschwindigkeit und Bahn der Tintentröpfchen in der Z-Achse steuern. Die Standardtropfengeneratorkonfiguration weist eine Öffnung auf und wird entweder in einem Ein-Tropfen-pro-Pixel- oder einem Mehrfachtropfen pro Pixel-Druckmodus abgefeuert. [In dem Ein-Tropfenmodus (als „binär" bekannt), wird ein sphärischer Tintentropfen selektiv von jeder Düse 217 von jeder Druckkassette 210 zu einem jeweiligen Zielpixel auf dem Druckmedium 107 abgefeuert (d. h. ein Zielpixel kann einen Tropfen Gelb von einer Düse bekommen und zwei Tropfen Cyan von einer anderen Düse, um einen spezifische Farbton zu erreichen); in dem Mehrfachtropfenmodus werden zum Verbessern der Sättigung und Auflösung für diesen speziellen Farbton zwei Tropfen Gelb und vier Cyan verwendet. {Für die Zwecke dieser Beschreibung und die Ansprüche der vorliegenden Erfindung soll ein Zielpixel ein Pixel bedeuten, das ein Tropfengenerator überquert, während ein Tintenstrahldruckkopf über ein benachbartes Druckmedium bewegt wird, wobei die Physik des Abfeuerns, der Flugzeit, der Bahn, der Düsenkonfiguration und dergleichen in Betracht gezogen werden, wie es für einen Fachmann auf diesem Gebiet bekannt ist; d. h. für einen herkömmlichen Druckkopf ist es das Pixel, auf das ein spezieller Tropfengenerator zielt; wie es auf der Basis der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich wird, kann das Zielpixel bezüglich der vorliegenden Erfindung in der Position von einem Pixel abweichen, auf dem der Tropfengenerator der vorliegenden Erfindung Punkte bildet; d. h., Punkte können in anderen Pixeln gebildet werden als dem Pixel, das aktuell überquert wird; d. h. einem anderen als dem traditionellen Zielpixel}]. Der resultierende Punkt auf dem Druckmedium hat etwa die gleiche Größe und Farbe wie die Punkte von den gleichen und anderen Düsen auf der gleichen Druckkassette.
Beim Vergleichen von 3A – C und 4A – 8 mit 2 und 2A ist ersichtlich, daß bei einem Mehrfachöffnungs- und Düsentropfengeneratorentwurf die Öffnungsplatte eine Vielzahl von Layoutkonfigurationen für jeden Tropfengenerator aufweisen kann. Bei einem handelsüblichen Ausführungsbeispiel umfaßt jeder Mehrfachdüsentropfengenerator nun ein Array von Sätzen von Düsen; um beispielsweise 300-dpi-Drucken durchzuführen, werden 192 Sätze von vier Düsentropfengeneratoren (768 Düsen in Sätzen von Vier) verwendet. Da die Anzahl von Wärmeelementen von dem Aufbau, der in 1 – 2A gezeigt ist, nicht geändert wurde, um die Konfigurationen in 3A – 3C und 4B zu erreichen, ist anzumerken, daß eine Nachrüstung unter Verwendung der gleichen Steuerung möglich ist.
Beim Querschnitt entlang dem Abschnitt A–A von 4B, wie er allgemein in 4A gezeigt ist, wird ein Tropfengenerator 401 gebildet, beispielsweise unter Verwendung eines bekannten Laserablationsaufbaus (siehe den Abschnitt Stand der Technik und Schantz u. a., U.S.-Patente oben) mit einem Wärmeelement, einem Widerstand 403, der in einer Tintenabfeuerungskammer 405 positioniert ist. Bei einem Oben-Abfeuerungs- (im Vergleich zum Seiten-Abfeuerungs-) Ausfüh rungsbeispiel werden die Düsen 407, 409, 411, 413 durch einen Verteiler 415 geschnitten. Jede Düse 407, 409, 411, 413 ist von einem Tinteneingangsdurchmesser „D" 417, über dem Wärmeelement 403, zu einem entfernten schmaleren Tintentropfenaustrittsdurchmesser „d" 419 verjüngt. [Um die Düsenelemente eindeutig zu unterscheiden, wird der Eingang nahe zu dem Wärmeelement 403 als ein Tinten-„Eingangstor" bezeichnet, und der entfernte Tintenausgang von der Düse, von der Tintentropfen zu dem Druckmedium ausgestoßen werden, wird als eine „Austrittsöffnung" bezeichnet]. Ein Vergleich von 3A, 3B, 3C und 4B stellt beispielhaft dar, daß eine Vielzahl von entwurfsbedingten Konfigurationen möglich sind (die Beispiele sollen den Schutzumfang der Erfindung nicht auf die gezeigten Layouts begrenzen, da andere, einschließlich sowohl eine gerade als auch eine ungerade Anzahl von Düsen-/Öffnungssätzenarrays und kombinierten Düsen-/Öffnungssätzen für einen Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich sind). Es sollte in Erinnerung behalten werden, daß ein spezifisches optimales Layout von vielen Vorrichtungsentwurfsfaktoren abhängen kann, einschließlich Bewegungsgeschwindigkeit, Tintenzusammensetzung, Tintentropfenflugzeit, Flugabstand zwischen der Öffnungsplatte und dem Medium und dergleichen, wie es für einen Fachmann auf diesem Gebiet klar ist. Darüber hinaus ist es bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung speziell beabsichtigt, daß sich die Tropfen, die gleichzeitig abgefeuert werden, beim Flug nicht vermischen. Falls es für andere Entwurfskriterien nützlich ist, können die Düsen so ausgerichtet sein, daß sich die Tropfen beim Flug mischen oder tatsächlich divergieren. Ein solches alternatives Ausführungsbeispiel ist in 13 gezeigt.
Darüber hinaus ist anzumerken, daß die Mischung von Düsen pro Tropfengenerator keine Konstante im ganzen Array sein muß. Das heißt, ein erster Satz für eine Tinte kann drei Düsen aufweisen, ein anderer Satz des Arrays für eine andere Tinte kann sechs Düsen pro Tropfengenerator aufweisen.
Jede Austrittsöffnung weist eine Austrittsöffnungsflächenabmessung auf, die geringer ist als: die Ganzzahl 1 dividiert durch die Anzahl von Öffnungen pro Tropfengeneratoren mal den Flächenabmessungen eines Pixels (1/n * P_a, wobei „n" die Anzahl von Öffnungen pro Tropfengenerator ist und „P" die Fläche eines Pixels ist, das gedruckt werden soll). Falls beispielsweise in einem speziellen Tropfengenerator drei Düsen sind, weist jede Austrittsöffnung eine Fläche von weniger als einem Drittel der Fläche eines Pixels auf, z. B. 1/3 * 1/300 Quadratzoll; falls vier Düsen pro Tropfengenerator vorliegen, weist jede Austrittsöffnung eine Fläche von weniger als 1/4 * 1/300 Quadratzoll auf, usw. Die Summe der Fläche jedes Düsenarrays in einem Tropfengenerator ist daher geringer als die Fläche eines Pixels. Anders ausgedrückt, es ist die Absicht, Tintentropfen zu erzeugen, die Punkte bilden, die einen Durchmesser von weniger oder gleich etwa zwanzig oder fünfundzwanzig Mikrometer in einer Verteilungsstruktur aufweisen, wo die Punkte aneinandergrenzende Regionen der Pixel besetzen und alle Zwischenräume, die zwischen den Punkten verbleiben, im wesentlichen geringer sind als zwanzig bis fünfundzwanzig Mikrometer und daher für das bloße Auge unsichtbar sind.
Ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Teilöffnungsplattenarrays 501 von vier Düsentintentropfengeneratoren ist in 5 gezeigt (drei Sätze eines gesamten Arrays), das hierin als eine „nach rechts gedrehte Quadrantenarchitektur" bezeichnet wird. Es ist anzumerken, daß bei den vorhergehenden beispielhaften Ausführungsbeispielen (wie bei dem Stand der Technik von Manini) die Düsen 407, 409, 411, 413 alle in Quadranten ausgerichtet sind, die orthogonal um einen geometrischen Mittelpunkt des Widerstands 403 angeordnet sind (nämlich dem geometrischen Mittelpunkt des Tropfengenerators und relativ zu der Abtastachse X und der Druckachse Y). Wie es in 5 gezeigt ist, wurde herausgefunden, daß das Wegdrehen von dieser orthogonalen Ausrichtung des Layouts bestimmte Vorteile hat. Darüber hinaus ist anzumerken, daß auch jede Spalte von Tropfengeneratoren des Arrays versetzt ist bezüglich der Y-Achse, Pfeil 119. [Der Zweck und die Methodik solcher Versätze wird gelehrt von Chan u. a. in U.S.-Patent Nr. 4,812,859 for a Multi-Chamber Ink Jet Recording Head for Color Use, das der Anmelderin der vorliegenden Erfindung übertragen ist und hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist]. Ein Hauptvorteil ist, daß eine solche Konfiguration bidirektionales X-Achsen-Drucken ermöglicht und den effektiven Durchsatz verdoppelt.
Obwohl 5 und 6A eine nach rechts gedrehte Quadrantenarchitektur der Düsen um das mittlere Wärmeelement zeigen, stellt 6B eine Linksdrehung der Düsen 407 – 413" um die mittig positionierten Wärmeelemente 403 – 403" dar. Wie es hierin nachfolgend gezeigt wird, wurde herausgefunden, daß Kombinationen von Drehungen und die Verwendung unterschiedlicher Drehungen die Druckqualität beeinträchtigen.
7 stellt ein alternatives Ausführungsbeispiel dar, wo Tintentropfengeneratoren ähnlich wie in 5 mit jeder Düse 407 – 413" verwendet werden, die ein getrenntes Wärmeelement 701, 703, 705, 707 bis 701" – 707" aufweisen. Mit dieser Anordnung und unter Verwendung von Punktmatrixmanipulation, einzelner elektrischer Wärmeelemeverbindungen und dem Adressieren von Algorithmustechniken ist es möglich, weniger als alle Düsen zur gleichen Zeit abzufeuern. Dies würde eine Feinabstimmung der Bildauflösung ermöglichen.
Obwohl 7 eine Rechtsdrehung um einen geometrischen Mittelpunkt des Tropfengenerators zeigt, die die Schnittstelle von Ebenen parallel zu der X- und Y-Achse anzeigt, stellt 8 eine Linksdrehung der Düsen 407 – 413" und der einzelnen Wärmeelemente 701 – 707" dar.
Die Druckoperation gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 9A – 9C dargestellt, die einen aneinandergrenzenden Satz von neun beliebigen Pixeln 901 – 909 von einer Vollgitterüberlagerung eines Bildes zeigt, das gedruckt werden soll (stark vergrößert; bei herkömmlichen Entwürfen ist jedes Pixel im allgemeinen 1/300 Quadratzoll mal 1/300 Quadratzoll oder kleiner). Für eine einfache Erklärung wird das Abfeuern eines einzelnen Satzes von vier Düsen, wie es in 5 gezeigt ist, beschrieben, um eine Punktfüllung eines Pixels 905 zu erreichen; der Prozeß setzt sich dann sequentiell fort. Es sollte klar sein, daß bei einem handelsüblichen Ausführungsbeispiel das Abfeuern algorithmisch gesteuert wird und daß einige oder alle der ausgewählten Sätze von Düsen in dem Array vier Tintentropfen einer geeigneten Farbe während jeder Bewegung in der X-Achse erzeugen (Pfeil 115), wodurch ein druckkopfarraybreites Band erzeugt wird gleich der Länge des Arrays in der Y-Achse (Pfeil 119) erzeugt wird, gemäß den Abfeuerungssignalen, die durch die Drucksteuerung erzeugt werden; dies könnte beispielsweise ein Ein-Zoll- oder kleineres Stiftband sein, bis zu einem seitenlangen Band.
Man nehme an, daß ein Mittelpixel 905 dieses Gitterteilabschnitts mit quadratischen Abmessungen von einem Dreihundertstel Zoll (1/300 Quadratzoll) mit gelber Tinte bedeckt werden soll. Wie es in 9A gezeigt ist, werden in dem ersten Bewegungsdurchlauf, beispielsweise von links nach rechts entlang der X-Achse „Durchlaufe", vier Tintentropfen 911 in der Z-Achse abgefeuert, die um das Pixel 901 aufgebracht ist, gemäß Anweisungen von der Steuerung von einem Satz von Düsen (z. B. Düsen 407" , 409" , 411" , 413" , wie es in 5 gezeigt ist). Es ist anzumerken, daß bei diesem Abfeuern aufgrund der gedrehten Quadrantenarchitektur Tintentropfen 911 in den Pixeln 902 und 906 aufgebracht werden und in zwei Pixeln außerhalb des beispielhaften Gitterbereichs 901 – 909. Auf die Bewegung des Druckkopfs um 1/300 Zoll in der X-Achse 115 hin, so daß sich der Düsensatz angemessen in einer relativen Position bezüglich des Pixels 902 bewegt, werden vier Tropfen 912 aufgebracht, einschließlich einem ersten Tintentropfen in dem oberen linken Quadranten des beispielhaften gelben Pixels 905 und Tropfen in den Pixeln 901 und 903. Auf das Bewegen des Druckkopfs um 1/300 Zoll hin, so daß der Düsensatz über dem Pixel 903 ist, werden vier Tropfen 913 aufgebracht, einschließlich Tropfen in den Pixeln 902 und 904. [Bei diesem Beispiel wird nur eine einzige Pixelzeile pro Durchlauf gedruckt; für einen Fachmann auf diesem Gebiet ist klar, daß die Komplexität des Abfeuerungsalgorithmus während dem Durchlaufe von dem Bild, das erzeugt wird, und dem vollen Aufbau der Druckkopfimplementierung abhängt, wobei viele Pixeln in einem düsenarraybreiten Band gleichzeitig mit Tinte eingefärbt werden, einschließlich Tropfen-auf-Tropfen-Mischung von Primärfarbtinten zum Erzeugen aller Farbtöne und Luminanzverhältnisse des Bildes, die erforderlich sind, um das Bild wahrheitsgetreu zu reproduzieren]. Am Ende des Durchlaufsl in der Y-Achse 119 kann mit einer Medienverschiebung ein zweites Band gedruckt werden während einem nächsten Bewegungsdurchlauf über das Druckmedium.
9B stellt einen zweiten Durchlauf dar, von rechts nach links, den Durchlaufe, der zuerst vier Tintentropfen 914 um das Pixel 904 aufbringt, einschließlich einem Tintentropfen in dem oberen rechten Quadranten des Zielpixels und Tropfen in den Pixeln 903 und 909. Auf die Bewegung des Druckkopfs um 1/300 Zoll hin, so daß der Düsensatz über dem beispielhaften Pixel 905 ist, werden vier Tropfen 915 aufgebracht, einschließlich Tropfen in den Pixeln 902, 904, 906 und 908. Auf das Bewegen des Druckkopfs um weitere 1/300 Zoll hin, so daß der Düsensatz über dem Pixel 906 ist, werden vier Tropfen 916 aufgebracht, einschließlich einem dritten Tintentropfen in dem unteren linken Quadranten des beispielhaften Pixels 905 und Tropfen in den Pixeln 901 und 907.
Gleichartig dazu stellt 9C einen dritten Durchlauf dar, von links nach rechts, Durchlauf₃. Vier Tintentropfen 917 werden um das Pixel 907 aufgebracht, einschließlich Drucken der Pixel 906 und 908, wenn der Tropfengeneratorsatz über dem Pixel 907 in der Z-Achse ist (1, Pfeil 117). Auf das Bewegen des Druckkopfs um 1/300 Zoll hin, so daß der Düsensatz über Pixel 908 ist, werden vier Tropfen 918 aufgebracht, einschließlich einem vierten Tintentropfen in dem unteren rechten Quadranten des beispielhaften Pixels 905 und Tropfen in den Pixeln 907 und 909. Es ist anzumerken, daß an diesem Punkt in dem Durchlauf₃ das beispielhafte Pixel 905 über dieses bidirektionale Bewegungsverfahren gefüllt wird. Der Prozeß setzt sich fort mit Tropfen 919, die um das Pixel 909 aufgebracht werden.
Es ist außerdem anzumerken, daß durch den Durchlauf₃ Tintentröpfchen in Positionen plaziert werden, so daß eine gewisse Verschachtelung aufgrund von Ausbreitung auftreten kann. Dieser Effekt hängt von den Drehlayouts ab, die bei jeder spezifischen Entwurfsimplementierung verwendet werden.
Es wurde ferner entdeckt, daß die Druckqualität verbessert wird, wenn eine Kombination unterschiedlicher Düsendrehausrichtungen verwendet wird, die auch wichtig sein kann zum Erfüllen mechanischer Toleranzen während der Herstellung des Druckkopfs. Man nehme beispielsweise an, daß eine CMYK-Tintenstrahldruckkopievorrichtung eine Dreifarbendruckkassette für CMY-Tinten verwendet, wobei Teilsätze des Düsenarrays jeweils mit einem spezifischen Farbtintenreservoir und einer getrennten Schwarztintendruckkassette (z. B. eine Standardeinzeldüsenkonfiguration) gekoppelt sind. Wenn das Düsensatzarray für Cyan-Tinte nach links gedreht wird, wie es in 6B gezeigt ist, und die Düsensatzarrays für magenta und gelbe Tinte jeweils nach rechts gedreht werden, wie es in 5 und 6B gezeigt ist, wird eine Verbesserung der Druckqualität erreicht.
Um das Erreichen einer verbesserten Druckqualität gemäß der vorliegenden Erfindung darzustellen, werden Farbabtastwerte eines Gesichts, der Augenregion in 10A – 10D gezeigt. Diese Figuren sind eine einfache Papierkopie von Teilabschnittsdrucken bei einer zehnfachen Vergrößerung. Das Auge und ein Streifen von gelbem Make-up wurde jeweils von einem ursprünglichen Bild erzeugt, durch Verwenden von vier unterschiedlichen computererzeugten virtuellen Druckmethodiken, und die Vergleichsdrucke wurden unter Verwendung eines Hewlett-Packard^tm DeskJet^tm-Druckers, Modell 850 hergestellt. 10A ist eine Aufbereitung eines solchen Beispieldrucks, wie er mit einem herkömmlichen Einzeldüsendruckkopf-, 300-dpi-Drucker hergestellt werden kann; 10B von einem Druck, der an einem herkömmlichen Einzeldüsendruckkopf-, 600-dpi-Drucker hergestellt wurde; 10C von einem Druck, der durch experimentelles Computermodellieren erzeugt wurde, unter Verwendung eines Druckkopfs gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer Düsenlayoutkonfiguration für CMYK-Tinten in einer nach rechts gedrehten Quadrantenarchitektur („CMYKR-RotQuad"), wie sie in 5 gezeigt ist; und 10D von einem Druckkopf gemäß der vorliegenden Erfindung unter d Verwendung einer Düsenarraylayoutkonfiguration für Cyantinte in einer nach links gedrehten Ausrichtung („CL"-), wie es in 6B gezeigt ist, und Magenta- und Gelbtintendüsenarraylayoutkonfiguration in einer nach rechts gedrehten Architektur („MYK-R-RotQuad"), wie es in 5 gezeigt ist.
10A zeigt eine wahrnehmbare Körnung; d. h. selbst bei dem höchsten Auflösungsbereich der Iris sind einzelne Punkte für das bloße Auge sehr offensichtlich. Nur in der Mitte der Pupille, wo eine schwarze Sättigung erreicht wird, verschwinden die einzelnen Punkte. Luminanzübergangsregionen, z. B. über dem Augapfel und zur rechten Seite des Betrachters, wo gelbe Punkte dominant sind, sind eher diskontinuierlich anstatt glatt (vergleiche 10B).
10B zeigt einen Hochauflösungs-, 600-dpi-Druck mit reicher Farbsättigung glattem tonalen Übergang und auffallend reduzierter Körnigkeit, wobei die in der Größe reduzierten einzelnen Punkte Quantisierungseffekte überwiegend bei Übergangszonentonung und dem Weißen der Augen zeigen.
Beim Vergleichen von 10C mit den 10A und 10B ist unmittelbar ersichtlich, daß die Gesamtdruckqualität näher zu dem Hochauflösungs-, 600-dpi-Druck von 10B erscheint als zu 10A. Eine deutliche Reduzierung der Gesamtkörnung ist offensichtlich. Reichere Farbtöne werden wahrgenommen und Luminanzverhältnisse sind verbessert.
Beim Vergleichen von 10D mit 10A und 10B können die gleichen Beobachtungen durchgeführt werden wie mit Bezug auf 10C. Obwohl 10C und 10D bei der Gesamtdruckqualität einander sehr nahe sind, weist 10D eine Gesamtschärfe auf, die näher zu 10B zu sein scheint; anders ausgedrückt, die Auflösung scheint etwas näher zu dem 600-dpi-Abtastwertdruck zu sein.
Die Gegendrehung einiger Farbtintentropfengeneratoren liefert den Vorteil von mehr Quantisierungseffektdruckfehlerreduzierung. Als ein Beispiel ist anzumerken, daß 10D weniger wahrnehmbare diagonale Streifenbildung in der „weißen Blitzregion" der Iris aufweist als 10D. Diese Technik ist auch effektiv beim Maskieren von Moiremustern (ein unerwünschtes Muster, das auftritt, wenn ein Halbton aus einem vorher gedruckten Halbton gebildet wird, was einen Konflikt zwischen den Punktanordnungen bewirkt).
Ein Beispiel eines spezifischen vorteilhaften Druckschemas ist in 11A gezeigt. Eine Kombination von Düsendrehungen in einem Druckkopf ist gezeigt, um gelbe Tintentropfen zu einem Zielpixel 1101 zu richten, wobei andere Tropfen gemäß einem nach rechts gedrehten Cyandüsencluster, einem nach links gedrehten Magentadüsencluster fallen, und Schwarz an den äußersten Kanten plaziert ist, das von einem getrennten herkömmlichen Druckkopf abgefeuert wird, d. h. einem Einzeldüsenentwurf. Diese Anordnung ist wünschenswert, weil dieselbe die Körnigkeit bei dem gedruckten Bild reduziert.
11B zeigt ein Drehdruckschema an, das das Drucken schwarzer Punkte verbessert. Somit bei einem Drucker, der auch für Drucken von alphanumerischem Text in Beinahelaserqualität verwendet wird.
12A bis 12E zeigen eines der komplexeren Implementierungsschemata, die gemäß der vorliegenden Erfindung entwikkelt werden können. 12A bis 12D zeigen, daß ein geeignet aufgebauter Druckkopf, während er bewegt wird, Superpixel in Mustern ablegen kann, so daß die Superpixel in C, Y, M, K geschichtet werden, während aufeinanderfolgende Zeilen gedruckt werden, um ein Muster zu erzeugen, wie es in 12E gezeigt ist. Tatsächliches Düsenabfeuern und Punktaufbringung basieren selbstverständlich auf dem Bild, das dupliziert wird.
Die vorliegende Erfindung beschleunigt den Durchsatz aufgrund der verringerten Düsengröße wesentlich, da die Nachfüllzeit proportional zu der Kapillarkraft ist, die invers proportional zu dem Radius der Bohrung der Düse ist. Im Stand der Technik arbeitet ein 300-dpi-Tintenstrahldrucker bei etwa 5 kHz, ein 600-dpi-Drucker bei etwa zwölf kHz. Die Aufbringung der kleineren Tröpfchen gemäß der Vorrichtung und dem Verfahren der vorliegenden Erfindung (beispielsweise mit individuellem Tropfenvolumen äquivalent zu einem 1.200-dpi-Druckkopiedrucker) ermöglicht schätzungsweise das Betreiben bei etwa 30 kHz bei 300 dpi, aber ohne den Bedarf an hohen Datenraten, die das Mehrfachtropfenmodus-Hochauflösungsdrucken erfordert.
Die vorliegende Erfindung verringert auch Druckkopfbetriebstemperaturprobleme. Jedes Wärmeelement feuert mehr Tintentropfen pro Zyklus ab. Der Druckkopf wird tendenziell heißer bei herkömmlichen Mehrfachtropfenmoden gemäß der Formel: Te = Edrop/Mdrop * Cp , wobei T_e die charakteristische Temperaturänderung der Tintenabfeuerung darstellt, E die Tropfenenergie ist, M die Tropfenmasse ist und C_p die spezifische Wärme ist. Es wurde herausgefunden, daß bei Hochauflösungsdrucken, z. B. 1.200 dpi, während sich die Tintentropfen in der Masse verringern, die Energieanforderung sich nicht proportional verringert, was zu Temperaturausschlägen über 70°C führt, was für einen reproduzierten Druck unannehmbar ist.
Gemäß der vorhergehenden Beschreibung liefert die vorliegende Erfindung einen Druckkopfentwurf und eine Tintentropfenaufbringmethodik, die den Entwurf verwendet, der eine bessere Druckqualität liefert, während Techniken verwendet werden, die im allgemeinen Tintenstrahldrucken mit niedriger Auflösung zugeordnet sind. Die mechanischen und elektrischen Betriebsanforderungen des Druckkopfs sind ebenfalls erleichtert.
Selbstverständlich ist ein Satz von Düsen pro jedem Tropfengenerator nicht auf zwei, drei oder vier begrenzt. Wo beispielsweise eine Tintenzusammensetzung für eine laterale Ausbreitung entworfen ist, wo es die Absicht ist, eine Region einheitlich mit so wenig Tinte wie möglich abzudekken, reduziert ein hexagonales Array die gesamte Tinte, die aufgebracht wird, um etwa 30 Prozent. Somit kann eine Kombination der Verwendung einiger hexagonaler Sätze von Düsen, die für einen schwarzgefüllten Bereich verwendet werden, mit anderen Konfigurationen für andersfarbige Tinten in spezifische Druckköpfe entworfen werden.
Darüber hinaus wurde die vorliegende Erfindung bezüglich einer typischen handelsüblichen Bewegungstintenstrahlvorrichtung beschrieben. Seitenbreiten- und Seitenlängendruck köpfe sind jedoch in der Technik ebenfalls möglich und die Erfindung kann an diese Implementierungen angepaßt werden.
Gleichartig dazu können alle Prozeßschritte, die beschrieben wurden, mit anderen Schritten ausgetauscht werden, um das gleiche Ergebnis zu erreichen. Das Ausführungsbeispiel wurde gewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung am besten zu erklären, und den besten praktischen Anwendungsmodus derselben, um es dadurch anderen Fachleuten auf diesem Gebiet zu ermöglichen, die Erfindung für verschiedene Ausführungsbeispiele und mit verschiedenen Modifikationen zu verstehen, wie sie für die spezielle in Betracht gezogene Verwendung geeignet sind. Der Schutzbereich der Erfindung soll durch die angehängten Ansprüche definiert sein.

Claims

Ein Tintenstrahldruckkopf (214) zum Drucken einer Matrix von Tintenpunkten, während derselbe über ein Druckmedium (107) bewegt wird, der folgendes Merkmal umfaßt: ein Array von Tropfengeneratoren (401), wobei jeder einen Satz von n Düsen (217) aufweist, die so angeordnet sind, daß n nicht überlappende Tintenpunkte (911) auf dem Druckmedium (107) gebildet werden, durch Tintentröpfchen, die von einem solchen Satz von Düsen (217) ausgestoßen werden, von denen nicht alle in einem einzigen Zielpixel (901) eines rechteckigen Gitters von Zielpixeln (901 – 909) liegen, die jeweils n solcher Tintenpunkte (911 – 919) für eine vollständige Ausfüllung erfordern.
Ein Tintenstrahldruckkopf (214) gemäß Anspruch 1, der zumindest ein Wärmeelement (403) umfaßt, das in jedem der Tropfengeneratoren (401) positioniert ist.
Ein Tintenstrahldruckkopf (214) gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem jeder Satz von n Düsen (217) so angeordnet ist, daß keiner der n Tintenpunkte (911), die auf dem Medium durch Tintentröpfchen gebildet werden, die von einem solchen Satz von Düsen (217) ausgestoßen werden, in dem Zielpixel (901) liegt.
Ein Tintenstrahldruckkopf (214) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem: die Düsenanzahl (217) jedes Satzes vier ist; und der Austrittsöffnungs- (419) Durchmesser von jeder der vier Düsen (217) geringer ist als die Hälfte einer Abmessung eines Zielpixels (901 – 909).
Ein Tintenstrahldruckkopf (214) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jede Düse (217) einen Austrittsöffnungs- (419) Durchmesser aufweist, der einen Tintenpunkt auf dem Druckmedium (107) aufweist, der einen Durchmesser von 25 µm oder weniger aufweist.
Ein Tintenstrahldrucker (101), der folgende Merkmale umfaßt: einen Tintenstrahldruckkopf (214) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche; und eine Einrichtung zum Steuern der Druckoperation des Tintenstrahldruckers (101) durch Bewegen des Druckkopfs (214) bezüglich eines Druckmediums (107) oder des Druckmediums (107) bezüglich des Druckkopfs (214) in der orthogonalen X- und Y-Richtung, die es somit dem Druckkopf (214) ermöglicht, einen Druckbereich des Druckmediums (107) zu überqueren, und zum Betätigen der Tropfengeneratoren (214) zum Ausstoßen von Tintentröpfchen auf das Druckmedium (107).
Ein Tintenstrahldrucker (101) gemäß Anspruch 6, bei dem jeder Satz von n Düsen (217) in einer rechteckigen Struktur angeordnet ist, die nicht mit der orthogonalen X- und Y-Richtung ausgerichtet ist.
Ein Tintenstrahldrucker (101) gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei derselbe ein Farbdrucker ist.
Ein Farbtintenstrahldrucker (101) gemäß Anspruch 8, bei dem der Druckkopf (214) folgende Merkmale umfaßt: ein Reservoir von Tinte einer ersten Farbe; ein erstes solches Array von Tropfengeneratoren (401), das in Fluidkommunikation mit dem Reservoir von Tinte der ersten Farbe ist; ein Reservoir von Tinte einer zweiten Farbe; und ein zweites solches Array von Tropfengeneratoren (401), das in Fluidkommunikation mit dem Reservoir von Tinte der zweiten Farbe ist.
Ein Farbtintenstrahldrucker (101) gemäß Anspruch 9, bei dem: jeder Satz von n Düsen (217) in dem ersten Array von Tropfengeneratoren (401) in einer rechteckigen Struktur angeordnet ist, die in einer Richtung bezüglich der orthogonalen X- und Y-Richtung gedreht ist; und jeder Satz von n Düsen (217) in dem zweiten Array von Tropfengeneratoren (401) in einer rechteckigen Struktur angeordnet ist, die in die entgegengesetzte Richtung bezüglich der orthogonalen X- und Y-Richtung gedreht ist.
Ein Farbtintenstrahldrucker gemäß Anspruch 9, bei dem die erste Farbe Cyan ist, die zweite Farbe Magenta ist und der Druckkopf (214) ferner folgende Merkmale umfaßt: ein Reservoir von gelber Tinte; und ein drittes solches Array von Tropfengeneratoren (401), das in Fluidkommunikation mit dem Reservoir von gelber Tinte ist.
Ein Farbtintenstrahldrucker gemäß Anspruch 10, bei dem die erste Farbe Cyan ist, die zweite Farbe Magenta ist und der Druckkopf (214) ferner folgende Merkmale umfaßt: ein Reservoir gelber Tinte; ein drittes solches Array von Tropfengeneratoren (401), das in Fluidkommunikation mit dem Reservoir gelber Tinte ist, wobei jeder Satz von n Düsen (217) in dem dritten Array von Tropfengeneratoren (401) in einer rechteckigen Struktur angeordnet ist, die in der genannten entgegengesetzten Richtung bezüglich der orthogonalen X- und Y-Richtung gedreht ist.
Ein Verfahren zum Verteilen von Tintentropfen auf ein Druckmedium (107) von einem Tintenstrahldruckkopf (214) mit einem Array von Tropfengeneratoren (401), der jeweils einen Satz von n Düsen (117) aufweist, um einen Punktmatrixdruck auf einem rechteckigen Gitter von Zielpixeln (901 – 909) zu bilden, die jeweils n solcher Tintentropfen (911 – 919) für eine vollständige Ausfüllung erfordern, wobei das Verfahren folgenden Schritt umfaßt: Bewegen eines Druckmediums (107) mit dem Tintenstrahlstift (210) in einer ersten Richtung X und gleichzeitiges Erzeugen einer Mehrzahl von Tintentropfen in jedem Tropfengenerator (401), derart, daß n nicht überlappende Tintenpunkte (911) auf dem Druckmedium (107) gebildet werden, durch Tintentröpfchen, die von einem solchen Satz von Düsen (217) ausgestoßen werden, die nicht alle innerhalb eines einzigen Zielpixels (901) liegen.
Das Verfahren gemäß Anspruch 13, bei dem die Tintentropfen beim Flug von dem Druckkopf (214) zu dem Druckmedium (107) divergieren.