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GEBIET DER ERFINDUNG UND
VERWANDTER STAND DER TECHNIK
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Druckkopf, eine einen
Kopf verwendende Druckvorrichtung und ein einen Druckkopf verwendendes
Druckverfahren.
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In
der Vergangenheit bildete eine Druckvorrichtung zum Drucken eines
Bildes auf einem Druckmedium, wie Papier, Fasern, einem Plastikblatt
und einem OHP- Blatt (nachstehend einfach „Aufzeichnungspapier" genannt) eine Verkörperung
in Form einer Vorrichtung, in der einer von verschiedenen Druckköpfen angebracht
werden kann, der auf dem Verdrahtungspunktsystem, dem thermischen
System, dem thermischen Transfersystem oder dem Tintenstrahlsystem
basiert.
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Das
Tintenstrahldrucksystem druckt ein Bild auf einem Blatt Aufzeichnungspapier
durch Ausstoßen
von Tinte aus Tintenausstoßöffnungen.
Es ist mit anderen Worten kein Drucksystem der Aufschlagart, und
deshalb ist das erzeugte Druckgeräusch im Wesentlichen gering.
Somit kann eine Druckvorrichtung auf der Grundlage des Tintenstrahldrucksystems (nachstehend „Tintenstrahldruckvorrichtung") ein Bild mit hoher
Dichte bei einer hohen Geschwindigkeit drucken.
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In
den vergangenen Jahren stieg die Nachfrage nach höherer Geschwindigkeit
und Präzision immens
an, und deshalb wurde es üblich,
dass ein Tintenstrahldruckkopf mit einer großen Anzahl von Tintensausstoßdüsen versehen
ist, deren Öffnungen wie
in 1 gezeigt angeordnet sind. Hinsichtlich der Tintenausstoßsysteme
für einen
Tintenstrahldruckkopf gibt es jene, die thermische Energie verwenden, und
jene, die mechanische Energie verwenden. Im Falle der Ersteren wird
ein Wärmeerzeugungselement
(Heizer), wie ein elektrothermischer Wandler, zum Erzeugen von Wärme angesteuert,
was Blasen in Tinte erzeugt, woraufhin die Blasen Tinte ausstoßen, In
dem Falle der Letzteren wird ein piezoelektrisches Element als ein
Ausstoßenergieerzeugungselement
(Aufzeichnungselement) eingesetzt, und die Kontraktion des Elements,
die bei einer Ansteuerung des Elements auftritt, wird zum Ausstoßen von
Tinte verwendet.
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Sowohl
der die Ersteren einsetzende Druckkopf als auch der die Letzteren
einsetzende Druckkopf leiden an gewissen Problemen. Das heißt, ist
ein Druckkopf derart entworfen, dass alle Elemente zu demselben
Zeitpunkt angesteuert werden, dann tritt ein Übersprechen oder dergleichen
auf, was die Tintenmenge pro Ausstoß ändert, was wiederum die Druckqualität verringert.
Um ferner alle Elemente zu demselben Zeitpunkt anzusteuern, ist
eine Energiequelle mit einer Kapazität erforderlich, die groß genug
ist, um unmittelbar eine große
Menge von elektrischem Strom fließen zu lassen. Es liegen Lösungen für diese
Probleme vor. Gemäß einer
dieser Lösungen
wird beispielsweise die große
Anzahl von Tintenausstoßdüsen (die
eine Tintenausstoßöffnung, einen
Flüssigkeitsfließweg, ein
Ausstoßenergieerzeugungselement
und dergleichen umfasst) in eine Vielzahl von Blöcken unterteilt, von denen
jeder eine vorbestimmte Anzahl von Ausstoßdüsen umfasst. Im Betrieb wird
jede Ausstoßdüse in jedem
Block, die einer Ausstoßdüsenöffnung in
dem Rest des Blocks entspricht, hinsichtlich der Ordnungsposition
in ihrem eigenen Block zum Ausstoßen von Tinte zu demselben
Zeitpunkt veranlasst wie die ordnungsmäßig entsprechenden Ausstoßdüsen in den
anderen Blöcken. Ferner
werden die Ausstoßdüsen in demselben Block
zum sequenziellen Ausstoßen von
Tinte veranlasst.
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Genauer
gesagt ist unter Bezugnahme auf 1(A) ein
Druckkopf 1 mit einer großen Anzahl von Tintenausstoßdüsen 2 versehen,
die in Blöcke unterteilt
ist, von denen jeder 16 Düsen umfasst. Im Betrieb werden
ordnungsmäßig entsprechende
Düsen in
allen Blöcken
(beispielsweise die erste, siebzehnte, dreiunddreißigste usw.
hinsichtlich der Reihenfolge, die alle Düsen einschließt) zu demselben Zeitpunkt
angesteuert, und werden die Düsen
in jedem Block sequenziell angesteuert. Es wird mit anderen Worten
jede sechzehnte Düse
zu demselben Zeitpunkt angesteuert, und deshalb wird der Tintenausstoß einer
jeden Düsen
nicht durch den Tintenausstoß der
benachbarten Düsen
beeinflusst, das heißt
ein Übersprechen
wird minimiert.
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Wird
jedoch das Drucken unter Verwendung des vorstehend beschriebenen
blockbasierten sequenziellen Ansteuerverfahrens durchgeführt, während ein
Druckkopf bewegt wird, dann werden durch die Ausstoßöffnungen,
die in der Richtung parallel zu der sekundären Abtastrichtung (Richtung,
in der Druckkopf und Druckmedium relativ zueinander bewegt werden)
aufgereiht sind, in der primären
Abtastrichtung, die von der Richtung verschieden ist, in der die
Ausstoßöffnungen
aufgereiht sind, die Punkte, die durch den Tintenausstoß aus 16 Düsen in jedem
Block gebildet sind, bei einem Winkel wie in 1(A) gezeigt
aufgereiht.
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Diesem
Problem wurde durch Aufreihen der Öffnungen der Tintenausstoßdüsen bei
einem Winkel, der proportional zu dem Grad an Zeitstaffelung ist,
bei der jede Düse
in jedem Block angesteuert wird, mit anderen Worten, durch Anbringen
des Druckkopfes bei einem Winkel relativ zu der sekundären Abtastrichtung
begegnet, so dass die Richtung, in der die Punkte aufgereiht sind,
die durch den gestaffelten Tinten ausstoß gebildet sind, parallel zu der
sekundären
Abtastrichtung wird. Wird jedoch dieses Verfahren verwendet, dann
ist es schwierig, zwei oder mehr Grade an Auflösung hinsichtlich der primären Abtastrichtung
durch Steuern des Winkels, bei dem die Öffnungen der Tintenausstoßdüsen aufgereiht
sind, und/oder durch Steuern der Länge der Intervalle zwischen
den benachbarten Punkten in der Zeit, bei denen die Düsen in jedem
Block sequenziell angesteuert werden, zu realisieren. Somit ist
es in dem Fall einer dieses Verfahren verwendenden Druckvorrichtung üblich, dass
lediglich der Abstand eingestellt werden kann, bei dem ein Druckkopf
in der sekundären
Abtastrichtung bewegt wird, und deshalb kann die Auflösung lediglich
hinsichtlich der zu der sekundären
Abtastrichtung parallelen Richtung eingestellt werden.
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Es
wird offensichtlich die Bildqualität weiter verbessert, wenn die
Auflösung
in der primären
Abtastrichtung sowie in der sekundären Abtastrichtung verbessert
wird. Ist jedoch die Frequenz eines Druckelements festgelegt, wie
eines elektrothermischen Wandlers oder piezoelektrischen Elements,
dann muss die Abtastgeschwindigkeit eines Druckkopfes in der primären Richtung
verringert werden, um die Auflösung
zu erhöhen,
und deshalb verringert sich der Durchsatz der Druckvorrichtung.
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Einige
gedruckte Bilder erfordern einen hohen Grad an Auflösung, beispielsweise
im medizinischen Bereich verwendete Bilder, und für einige
Bilder ist es erforderlich, bei einer hohen Geschwindigkeit anstelle
eines Druckens mit einem hohen Grad an Auflösung gedruckt zu werden. Das
Erfordernis hinsichtlich der Auflösung variiert mit anderen Worten abhängig von
der Verwendung der gedruckten Bilder.
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Die
Druckschrift EP- A- 0 698 492 beschreibt eine Druckvor richtung,
in der Druckelemente angesteuert werden, um Tinte durch Ansteuersignale
auszustoßen,
die aus einem Vorimpuls, der keinen Tintenausstoß verursacht, gefolgt von einem
Hauptimpuls zum Veranlassen eines Tintenausstoßes bestehen. Der Aus- Impuls
zwischen dem Vorimpuls und dem Hauptimpuls eines Ansteuersignals
kann verlängert
werden, oder es kann die Gesamtimpulsbreite verlängert werden, um die Tintenausstoßtröpfchenmenge
zu erhöhen
und die Verschlechterung der Bildauflösung ohne Verlängern der
Gesamtaufzeichnungszeit selbst dann zu unterdrücken, wenn es erforderlich
ist, eine Verringerung in der Tintentröpchenausstoßmenge aufgrund einer Umgebung mit
niedriger Temperatur zu kompensieren, Die Druckschrift EP- A- 0
698 492 vermeidet ein Verlängern
der Gesamtaufzeichnungszeit durch, wenn der Aus- Impuls zwischen
dem Vorimpuls und dem Hauptimpuls wie in 6 gezeigt
vergleichsweise klein ist, ein Ansteuern der Düsengruppen, so dass der Vorimpuls
und der Hauptimpuls für
eine erste Gruppe vor dem Vorimpuls und dem Hauptimpuls einer zweiten Gruppe
auftreten, während
wenn der Aus- Impuls zwischen dem Vor- Impuls und dem Hauptimpuls
wie in 7 gezeigt vergleichsweise lang ist, durch ein Ansteuern
der Düsengruppen,
so dass der Vorimpuls für
die zweite Gruppe von Düsen
während
des Aus- Impulses für
die erste Gruppe von Düsen
auftritt.
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In
einer Ausgestaltung stellt die Erfindung einen wie in Patentanspruch
1 dargelegten Druckkopf bereit.
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In
einer weiteren Ausgestaltung stellt die Erfindung eine wie in Patentanspruch
13 dargelegte Druckvorrichtung bereit.
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In
einer weiteren Ausgestaltung stellt die Erfindung ein wie in Patentanspruch
20 dargelegtes Verfahren bereit.
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In
einer weiteren Ausgestaltung stellt die Erfindung eine wie in Patentanspruch
22 dargelegte Druckvorrichtung bereit.
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Somit
ist eine ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung bildende Druckvorrichtung im Aufbau einfach und ist
doch in der Lage, Benutzer hinsichtlich der Auflösung, des Durchsatzes und dergleichen
zufrieden zu stellen.
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In
einem Ausführungsbeispiel
ist die Druckvorrichtung mit einer Einrichtung zum Einstellen der Menge,
durch die das Druckmittel pro Ausstoß angehaftet wird, zu dem Druckmedium
durch die Vielzahl von Druckelementen als Antwort auf die Einstellung in
der Ansteuerzeitgabe versehen, In einem Ausführungsbeispiel ist jede der
Vielzahl von Druckdüsen mit
einer Vielzahl von Einrichtungen zum Erzeugen von Energie zum Anhaften
des Druckmittels an das Druckmedium versehen, und die Menge, durch
die das Druckmittel an das Druckmedium angehaftet wird, ist durch
selektives Ansteuern der Vielzahl dieser Energieerzeugungseinrichtungen
durch die vorstehend beschriebene Einrichtung zum Einstellen der
Tintenmenge eingestellt.
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In
einem Ausführungsbeispiel
kann die erfindungsgemäße Druckvorrichtung
mit einer zusätzlichen
Einrichtung versehen sein, die in der Lage ist, die vorstehend beschriebene
Vielzahl von Druckvorgängen
unterschiedlich in der Ansteuerzeitgabe für die Druckelemente, und/ oder
einem oder mehreren der anderen Druckvorgänge auszuführen, und ist ebenso in der
Lage, einen oder mehrere Druckvorgänge, die unter den vorstehend
beschriebenen Druckvorgängen
extern ausgewählt
sind, als Antwort auf ein externes Signal auszuführen, das zumindest einen der
vorstehend beschriebenen Druckvorgänge spezifiziert.
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Das
den Druckvorgang spezifizierende Signal kann in die Lage versetzt
werden, als ein Signal verdoppelt zu werden, dass eine Auflösung durch Ändern der
vorstehend beschriebenen Ansteuerzeitgabe für die Druckelemente ändert.
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Die
Druckvorrichtung kann mit einer Einrichtung versehen sein, die von
der Einrichtung zum Ändern
der Ansteuerzeitgabe für
die Druckelemente verschieden ist, beispielsweise einer Einrichtung zum
Lesen eines Bildes.
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Die
Einrichtung zum Empfangen des externen Signals, das die Druckvorgänge spezifiziert, kann
eine derartige Empfangseinrichtung sein, die als eine Signalausgabeeinrichtung
verdoppeln kann.
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In
einem Ausführungsbeispiel
sind die Druckdüsen
mit Ausstoßöffnungen,
durch die Tinte als das Druckmittel ausgestoßen wird, um an das Druckmedium
angehaftet zu werden, und einer Einrichtung zum Erzeugen der zum
Tintenausstoß zu verwendenden
Energie versehen. Der Druckkopf ist aus einem Tintenstrahldruckkopf
aufgebaut.
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Die
Einrichtung zum Erzeugen der zum Tintenausstoß zu verwendenden Energie kann
mit einem oder mehreren elektrothermischen Wandlern versehen sein,
die thermische Energie erzeugen, wenn elektrischer Strom durch diese
hindurch fließt. In
diesem Fall kann die Tinte aus der Ausstoßöffnung mit der Verwendung des
so genannten Filmsiedens ausgestoßen werden, das in der Tinte
durch die thermische Energie verursacht wird, die der Tinte durch den
elektrothermischen Wandler zugeführt
ist.
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In
einem Ausführungsbeispiel
umfasst ein erfindungsgemäßes Drucksystem
eine Einrichtung zum Versorgen einer erfindungsgemäßen Bilderstellungsvorrichtung
mit Bilderstellungsdaten und eine Einrichtung zum Einstellen des
Grades an Auflösung, bei
dem die Bilderstellungsdaten in Form eines gedruckten Bildes gestaltet
werden.
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In
dieser Beschreibung bezieht sich „Drucken" oder „Aufzeichnen" nicht lediglich
auf ein Erstellen (Drucken) auf einem Teil eines Druckmediums von
Mustern mit einer spezifischen Bedeutung, beispielsweise Buchstaben
oder dergleichen, sondern ebenso auf allgemeine Muster ohne spezifische
Bedeutung. Das „Druckmedium" bezieht sich nicht
lediglich auf derartiges Papier, das im Allgemeinen bei einer Aufzeichnungsvorrichtung
verwendet wird, sondern ebenso auf Fasern, einen Plastikfilm, eine
Metallplatte und dergleichen, mit anderen Worten auf jedwedes derartige
Medium, das ein Druckmittel aufnehmen kann, beispielsweise Tinte,
eine Verarbeitungslösung
oder dergleichen, die aus dem Druckkopf ausstoßbar ist.
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Diese
und weitere Ausgestaltungen, Merkmale und Vorteile der Erfindung
werden bei Betrachtung der nachstehenden Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsbeispiele
der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen offensichtlicher.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1,
(A) und (B) Zeichnungen eines Drucksystems auf der Grundlage eines
konventionellen Druckkopfes,
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2 eine
Perspektivansicht des wesentlichen Abschnitts der Tintenstrahldruckvorrichtung
in dem ersten Ausführungs beispiel
der Erfindung und dessen allgemeinen Aufbaus,
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3 eine
schematische Perspektivansicht eines wesentlichen Abschnitts eines
Druckkopfes, der mit der in 2 gezeigten
Vorrichtung kompatibel ist,
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4 eine
Blockdarstellung für
das Steuersystem der in 2 gezeigten Vorrichtung, das
die Vorgänge
einschließlich
des Druckvorgangs steuert,
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5 eine
Zeichnung der allgemeinen Struktur, Positionierung und des Druckvorgangs
des Druckkopfes in dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
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6 eine
Darstellung der Logikschaltung, die in dem Druckkopf in dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung platziert ist, um den Druckkopf anzusteuern,
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7 das
Ansteuerzeitgabediagramm für
einen Druckvorgang, bei dem die in 6 gezeigte Schaltung
verwendet wird, und die Auflösung
360 dpi beträgt,
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8 das
Ansteuerzeitgabediagramm für
einen Druckvorgang, bei dem die in 6 gezeigte Schaltung
verwendet wird und die Auflösung
720 dpi beträgt,
und
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9 eine
Zeichnung des allgemeinen Aufbaus, der Positionierung und des Druckbetriebs
des Druckkopfes in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBESPIELS
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Nachstehend
ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Ausführungsbeispiel 1
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(1) Beschreibung der Druckvorrichtung
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2 zeigt
den allgemeinen Aufbau einer Farbtintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung
als eine Druckvorrichtung, bei der die Erfindung anwendbar ist.
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In
der Zeichnung bezeichnet Bezugszeichen 202 eine Kopfkartusche,
die einen Tinte speichernden Tintenbehälter und einen die Tinte ausstoßenden Druckkopf 201 umfasst.
In diesem Ausführungsbeispiel
ist die Druckvorrichtung mit insgesamt vier Kopfkartuschen 202 versehen,
eine für
jede der vier Farbtinten: gelbe Tinte, Magenta- Tinte, Cyan- Tinte und
schwarze Tinte. Offensichtlich muss die Anzahl der Kopfkartuschen 202 nicht
auf vier beschränkt sein;
sie kann jedwede vernünftige
Anzahl betragen, so dass eine Vielzahl von Tinten verschiedener
Farbe und Dichte (nachstehend sind Farbe und Dichte mitunter als „Farbton" bezeichnet) ausgestoßen werden kann,
die für
optimale Druckergebnisse erforderlich ist.
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Hinsichtlich
der Formen des Druckkopfes und des Tintenbehälters können diese integral sein, und
geht die Tinte in dem Tintenbehälter
aus, oder tritt dergleichen ein, dann wird die gesamte Kopfkartusche
ausgetauscht, oder sie können
trennbar angelegt sein, so dass der Tintenbehälter unabhängig von dem Druckkopf austauschbar
ist. Ferner können sie
direkt miteinander verbunden sein, oder es kann der Tintenbehälter getrennt
von dem Druckkopf lokalisiert sein, so dass die Tinte dem Druckkopf
durch ein Stück
Tubus oder dergleichen, der sie verbindet, zugeführt wird. Anhand der Bereitstellung
der vorstehend beschriebenen Merkmale des Druckkopfes kann, wenn
die Tinten von verschiedenen Dichten gewünscht sind, dann eine Vielzahl
von Tintenbehältern
ver wendet werden, die Tinten unterschiedlicher Farbdichte enthält, oder
es kann eine Kombination eines Tintenbehälters und eines Tintenverdünnungsmittels
verwendet werden. In dem Fall des Letzteren enthält der Tintenbehälter eine
Tinte mit höherer Farbdichte,
und das Tintenverdünnungsmittel
verdünnt
die Tinte mit höherer
Farbdichte zu einem gewünschten
Farbdichteniveau bei einem Punkt in dem Tintenzuführweg von
dem hoch farbdichten Tintenbehälter
zu dem Druckkopf zum Ausstoßen
der Tinte mit niedrigerer Farbdichte. Ferner ist es nicht zwingend,
dass die Kopfkartusche für
Tinte von unterschiedlichem Farbton vorgesehen ist. Das heißt, die Druckeinrichtung
kann mit einem einzelnen Tintenausstoßabschnitt versehen sein, der
in der Lage ist, eine vorbestimmte Anzahl von Tinten unterschiedlichen
Farbtons auszustoßen.
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Bezugszeichen 103 bezeichnet
eine Blatttransportwalze. Sie rotiert in der durch eine Pfeilmarkierung
angegebenen Richtung, um ein Druckpapier 107 in der durch
eine Pfeilmarkierung Y (sekundäre Abtastrichtung)
angegebenen Richtung zu transportieren, um das Druckpapier 107 in
Zusammenarbeit mit einer Hilfswalze 104 zu pressen, und
um ebenso das Druckpapier 107 über den dem Druckkopf 201 gegenüberstehenden
Abschnitt in Zusammenarbeit mit einer Walze 105 zu verflachen.
Bezugszeichen 106 bezeichnet einen Schlitten, der sechs
Kopfkartuschen 102 oder Druckköpfe 201 trägt, und
in die durch eine Pfeilmarkierung X (primäre Abtastrichtung) angegebene
Richtung bei Drucken verfährt. Der
Schlitten 106 ist derart gesteuert, dass wenn sich die
Druckvorrichtung nicht in einem Druckvorgang befindet, beispielsweise
wenn die Druckvorrichtung die Druckleistungsfähigkeit des Druckkopfes wiederherstellt,
er dann bei der Heimposition verbleibt, die in der Zeichnung durch
eine gestrichelte Linie angegeben ist.
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Der
Abschnitt der Druckvorrichtung, bei dem die Druckleistungsfähigkeit
des Druckkopfes wieder hergestellt wird, ist mit einer Abkappungseinrichtung zur
Abkappung des Druckkopfes 201 auf der Seite (mit Tintenausstoßöffnungen
versehene Oberfläche), die
dem Druckmedium gegenübersteht,
und einer Leistungsfähigkeitswiederherstellungseinheit
versehen, die die den so genannten Leistungswiederherstellungsvorgang
durchführt,
das heißt,
die eine erhöhte
Viskosität
aufweisende Tinte, Blasen, und dergleichen von dem Druckkopf entfernt,
während
sie den Druckkopf mit der Abkappungseinrichtung abgekappt hält. Der
Abkappungseinrichtung benachbart wird ein Reinigungsflügel getragen,
dem ermöglicht wird,
zu dem Druckkopf hin ausgefahren zu werden, so dass er in Kontakt
mit dem Druckkopf auf der Oberfläche
platziert werden kann, über
die hinweg die Tintenausstoßöffnungen
lokalisiert sind. Anhand der Bereitstellung der vorstehend beschriebenen Aufbauanordnung
können
die ungewollten Tintentröpfchen,
eine Verunreinigung und dergleichen auf der Tintenausstoßoberfläche, wenn
sich der Druckkopf bewegt, durch Ausfahren des Reinigungsflügels in
den Bewegungsweg des Druckkopfs nach dem Leistungswiederherstellungsvorgang
weggewischt werden.
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Wird
ein Startsignal eingegeben, dann beginnt der Schlitten 106,
der bei der in der Zeichnung gezeigten Position (Heimposition) verblieb,
sich in die X- Richtung oder die primäre Abtastrichtung zu bewegen,
und wenn sich der Schlitten 106 bewegt, dann werden die
Druckelemente angesteuert, mit denen der Druckkopf 201 ausgestattet
ist, wobei Muster auf dem Druckmedium in einem Streifen gedruckt werden,
dessen Länge
der Länge
der durch die aufgereihten Ausstoßöffnungen gebildeten Linie gleicht. Wenn
der Schlitten 106 das Ende des Druckbereichs hinsichtlich
der primären
Abtastrichtung erreicht, dann kehrt er zu der Heimposition zurück, um die Druckbewegung
in der X- Richtung zu wiederholen. Zwischen einer gegebenen und
der folgenden Abtastbewegung des Schlittens 106 in der
primären Richtung
wird die Blatttransportwalze 103 in der durch eine Pfeilmarkierung
angegebenen Richtung rotiert, um das Druckmedium in der Y-Richtung um eine
vorbestimmte Distanz zu transportieren. Die Bewegung des Schlittens 106 in
der primären
Abtastrichtung zum Drucken und das Transportieren des Druckmediums
in die sekundäre
Abtastrichtung werden alternierend wiederholt, bis ein gewünschtes
Bild auf dem Druckmedium vollendet ist. Die Tintenausstoßmaßnahme des
Druckkopfes 201 wird durch eine nicht gezeigte Steuereinrichtung
gesteuert.
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(2) Beschreibung des Druckkopfes
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3 zeigt
eine schematische Perspektivansicht des Hauptabschnitts des Druckkopfes,
der mit der in 2 gezeigten Vorrichtung kompatibel
ist.
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Der
Druckkopf 201 ist mit einer Vielzahl (128 in diesem
Ausführungsbeispiel)
von Ausstoßöffnungen
versehen, die bei einem vorbestimmten Abstand aufgereiht ist. Jede
Ausstoßöffnung ist
durch einen Flüssigkeitsweg 302 mit
einer gemeinsamen Flüssigkeitskammer 301 verbunden.
Eine der Seitenwände eines
jeden Flüssigkeitswegs 302 ist
mit zwei Elementen 303a und 303b (elektrothermische
Wandler, die nachstehend „Ausstoßheizer" genannt sind) zum Erzeugen
der zum Tintenausstoß zu
verwendenden Energie (beispielsweise thermische Energie) versehen.
Die Elemente 303a und 303b, die Schaltung zu deren
Ansteuern und dergleichen, die nachstehend unter Bezugnahme auf 6 beschrieben
sind, sind auf einem aus Silizium gebildeten Substratstück mit der
Verwendung der Halbleiterherstellungstechnologie gebildet. Ein Stück der Siliziumplatte 308,
auf der diese Elemente, die Schaltung zum Ansteuern der Elemente
und dergleichen gebildet sind, ist an eine Aluminiumwärmeabstrahlplatte 308 ge klebt,
von welcher sie getragen wird. Schaltungskontaktelektroden 311 auf
der Siliziumplatte 308 und die Kontaktelektroden auf einer
Druckplatte 309 sind mit mikroskopisch feinen Drähten 310 verbunden,
und die Signale von der Druckvorrichtungshauptanordnung werden durch eine
Signalschaltung 312 empfangen.
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Die
Flüssigkeitswege 302 und
die gemeinsame Flüssigkeitskammer 301 sind
unter einer Plastikabdeckung 306 befindlich, die durch
eine Ausstoßmulde
gebildet ist. Die gemeinsame Flüssigkeitskammer 301 ist
durch eine Rohrverbindung 304 mit einem Tintenbehälter verbunden.
Die Rohrverbindung 304 oder der Tintenauslassabschnitt
des Tintenbehälters
ist mit einem Tintenfilter 305 versehen, so dass Tinte
der gemeinsamen Flüssigkeitskammer zugeführt wird,
nachdem Verunreinigungen in der Tinte geeignet ausgefiltert sind.
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Die
Tinte, die von dem Tintenbehälter
zugeführt
ist und in der gemeinsamen Flüssigkeitskammer 301 zeitweise
gespeichert wird, dringt durch den Flüssigkeitsweg aufgrund von Kapillaranziehung
vor, und verbleibt darin, wobei sie einen Wulstrand bei der Ausstoßöffnung 300 nach
Anfüllen
des Flüssigkeitswegs 302 bildet.
Befindet sich der Druckkopf in diesem Zustand, dann wird elektrische
Energie durch die (nicht gezeigten) Elektroden dem elektrothermischen
Wandler 303 zugeführt
und veranlasst die elektrothermischen Wandler 303 zum Erzeugen
von Wärme,
die praktisch unmittelbar den Tintenabschnitt in Kontakt mit den
Elementen 303 erwärmt,
was eine Blase in dem Flüssigkeitsweg 302 erzeugt.
Dehnt sich die Blase rapide aus, dann wird die Tinte aus der Ausstoßöffnung 12 in
Form eines Tintentöpfchens 313 ausgestoßen.
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(3) Beschreibung des Steuersystems
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4 zeigt
eine Darstellung des Steuersystems zum Steuern der unterschiedlichen
Abschnitte der in 2 gezeigten Vorrichtung sowie
den eigentlichen Druckvorgang. In der Zeichnung bezeichnen Bezugszeichen 500 und 501 einen
Drucksteuerabschnitt bzw. einen Kopfabschnitt. Bezugszeichen 400 bezeichnet
eine Schnittstelleneinrichtung, durch die Druckdaten zwischen einer
nicht gezeigten Host- Vorrichtung und der Druckvorrichtung gesendet
oder empfangen werden, und Bezugszeichen 401 bezeichnet
eine MPU oder den Hauptsteuerabschnitt der Vorrichtung. Bezugszeichen 402 bezeichnet
einen ROM, der festgelegte Daten speichert, wie für die Steuervorgänge wichtige
Programme, die durch die MPU ausgeführt werden, und dergleichen,
und Bezugszeichen 403 bezeichnet einen dynamischen RAM
(DRAM), der unterschiedliche Daten (Steuersignale für Druckvorgänge, dem
Druckkopf 201 zuzuführende
Druckdaten und dergleichen) speichert. Der dynamische RAM kann die
Lage versetzt werden, die Anzahl von Druckpunkten, die Anzahl von
Druckköpfen,
die Anzahl von Kartuschenwechselvorgängen und dergleichen zu speichern.
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Bezugszeichen 404 bezeichnet
ein Gatter- Array, das den Druckkopf 201 mit den Druckdaten versorgt
und ebenso die Daten steuert. Das Gatter- Array 404 transferiert
ebenso Daten unter der Schnittstelleneinrichtung 400, der
MPU 401, und dem DRAM und steuert ebenso die Daten. Bezugszeichen 406 bezeichnet
einen Schlittenmotor, der eine Ansteuerenergiequelle zum Bewegen
des Schlittens in die X- Richtung in 1 bildet,
und Bezugszeichen 405 bezeichnet einen Blattzuführmotor, der
die Ansteuerenergiequelle zum Transportieren des Blatts in der Y-
Richtung in 1 bildet. Bezugszeichen 407 bzw. 408 bezeichnen
Motoransteuereinrichtungen zum Ansteuern des Schlittenmotors 406 bzw.
des Blattzuführmotors 405,
und Bezugszeichen 409 bezeichnet eine Kopfansteuereinrichtung,
die den Druckkopf 201 ansteu ert.
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Bezugszeichen 420 bezeichnet
eine Auflösungsauswahleinrichtung
(in diesem Ausführungsbeispiel
zwei Auflösungen:
360 dpi und 720 dpi). Die Auflösungsauswahleinrichtung
kann in Form eines Schalters vorliegen, der an der Hauptanordnungsseite
der Druckvorrichtung angeordnet ist, oder kann in Form eines Systems
vorliegen, das die Auflösung
der Druckvorrichtung als Antwort auf die Auflösungssignale einstellt, die
von der Host- Vorrichtungsseite (Host- Computer, Leseeinrichtung
oder dergleichen als Bilderstellungsdatenquelle) durch die Schnittstelleneinrichtung 400 herein
gesendet sind, In dem Fall der letzteren Form können die Auflösungssignale derartige
Signale sein, die die Auflösung
der Druckvorrichtung tatsächlich
einstellen oder ändern,
oder können
in Form von Auflösungsdaten
vorliegen, die in den zugeführten
Bilderstellungsdaten enthalten sind.
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Hinsichtlich
der Signale, die zu den wichtigen Abschnitten der Vorrichtung durch
den Steuerabschnitt 500 gesendet sind, um die Auflösung der Druckvorrichtung
einzustellen, kann die Druckvorrichtung mit einer Hardware versehen
sein, die zum Senden der Auflösungssignale
vorgesehen ist, oder sie können
in einem der durch die MPU ausgeführten Steuervorgänge erstellt
und gesendet werden.
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Die
Auflösungsauswahleinrichtung
kann derart eingestellt sein, dass jedes Stück des Druckmediums mit einem
Grad an Auflösung
gedruckt werden kann, der von den Graden an Auflösung für die anderen Stücke des
Druckmediums verschieden ist, und ebenso können verschiedene Teile desselben
Bildes bei verschiedenen Graden an Auflösung gedruckt werden. Wird
somit eine Seite gedruckt, die aus einen hohen Grad an Auflösung erfordernden Bildabschnitten
und keinen hohen Grad an Auflösung erfordernden
Textabschnitten besteht, dann können spezifische
Grade an Auflösung
getrennt für
die Ersteren und die Letzteren ausgewählt werden.
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(4) Allgemeine Beschreibung
des Druckvorgangs
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5 zeigt
eine allgemeine Zeichnung des Aufbaus, der Positionierung und des
Betriebs des Druckkopfes. Der gezeigte Druckkopf 210 ist
in der Lage, bei zwei unterschiedlichen Graden an Auflösung hinsichtlich
der primären
Abtastrichtung zu drucken, beispielsweise 360 dpi und 720 dpi.
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5(a) zeigt, wie die Punktanordnung aussieht,
wenn die Auflösung
von 360 dpi spezifiziert ist. In diesem Fall wurde ein Kopfansteuerverfahren
verwendet, bei dem jede sechzehnte Düse zu demselben Zeitpunkt angesteuert
wird, wie bei dem in 1(B) gezeigten
Druckkopf. Wird Tinte aus allen sechzehn fortlaufenden Ausstoßöffnungen
aller Ausstoßgruppen
ausgestoßen,
dann beträgt
der Abstand L1 zwischen der durch eine Ausstoßgruppe erstellten Linie und
der Linie, die durch eine unmittelbar daran benachbarte weitere
Ausstoßgruppe
gebildet ist, in der primären
Abtastrichtung ca. 70 μm,
und ist proportional zu der Auflösung
von 316 dpi in der primären
Abtastrichtung. Beträgt
ferner der Abstand, bei der die Ausstoßdüsen angeordnet sind, 360 Öffnungen
pro Zoll, dann beträgt
der Abstand zwischen zwei benachbarten Ausstoßöffnungen ebenso ca. 70 μm. Deshalb
kann der Winkel θ,
in dem die Ausstoßöffnungen
des Druckkopfes aufgereiht sind, relativ zu der sekundären Abtastrichtung
durch die nachstehende Formel erhalten werden: θ = arctan (1/16) = 3,57 (Grad) [Math. Formel 1].
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5(b) zeigt die Punktanordnung, wenn ein
Bild bei der Auflösung
von 720 dpi gedruckt wird. In diesem Fall beträgt der Abstand L2 zwischen
den durch die benachbarten zwei Ausstoßgruppen erstellten Linien
ca. 35 μm,
das heißt
die Hälfte
von L1, und ist proportional zu der Auflösung von 720 dpi hinsichtlich
der primären
Abtastrichtung. Da die in 5(a) und
(b) gezeigten Punktlinien durch denselben Druckkopf gedruckt werden,
sind der Winkel θ der
durch die Ausstoßöffnungen
erstellten Linie und der Ausstoßöffnungsabstand
für beide
Grade an Auflösung
dieselben.
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Somit
wird in diesem Ausführungsbeispiel, um
L2 = L1/2 zu realisieren, die Anzahl von Ausstoßdüsen in jeder der Ausstoßgruppen,
in die 128 Ausstoßdüsen unterteilt
sind, oder die Anzahl von Düsen in
einer Gruppe von 16 für
die Auflösung
von 360 dpi auf 8 (Anzahl von Düsen,
die zu demselben Zeitpunkt angesteuert sind, oder die Anzahl von
Ausstoßdüsen, wird
von 8 auf 16 geändert,
das heißt
die Anzahl der Ausstoßgruppen
verdoppelt sich) verringert. Es sollte leicht verständlich sein,
dass eine Auflösung von
1440 dpi, 2880 dpi oder dergleichen durch weitergehendes Verringern
der Anzahl von Düsen
pro Ausstoßgruppe
realisiert werden kann.
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Ferner
ist jede Ausstoßdüse des Druckkopfes
in diesem Ausführungsbeispiel
mit zwei Ausstoßheizern 303a bzw. 303b versehen,
ein großer
bzw. ein kleiner, die sich in dem Flüssigkeitsweg der Düse befinden.
Wird das Drucken bei der Auflösung
von 360 dpi durchgeführt,
dann werden beide Heizer angesteuert, um die Menge zu erhöhen, durch
die die Tinte ausgestoßen
wird, so dass vergleichsweise große Tintenpunkte erstellt werden,
wohingegen wenn das Drucken bei der Auflösung von 720 dpi durchgeführt wird,
lediglich der kleine Heizer zum Verringern der Menge angesteuert
wird, durch die die Tinte ausgestoßen wird, so dass vergleichsweise kleine
Tintenpunkte erstellt werden. Anhand dieser Anordnung werden Tintenpunkte
in der geeigneten Größe für den spezifizierten
Grad an Auflösung
erstellt.
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Es
sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass „Heizergröße" sich auf die Heizerdimension hinsichtlich
der zu der Heizerplatine parallelen Richtung bezieht, das heißt die Größe der Heizeroberfläche, die
mit der Tinte in Kontakt tritt sowie die zu der Heizerplatine lotrechte
Richtung, das heißt
die Heizerdicke.
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Es
ist offensichtlich, dass die Positionsbeziehung zwischen den großen und
den kleinen Heizern in dem Flüssigkeitsweg
derart eingestellt werden kann, dass die Heizer angesteuert werden,
Tinte auf eine spezifische Weise ausgestoßen wird und Tintenpunkte mit
einem spezifischen Durchmesser erzeugt. Die zwei Heizer können von
derselben Größe sein, wenn
es möglich
ist, einen Tintenpunktdurchmesser durch Einstellen der Positionsbeziehung
zwischen den zwei Heizern zu spezifizieren. Die zwei Heizer können mit
anderen Worten hinsichtlich der physikalischen Größe unterschiedlich
oder gleich sein. Es ist lediglich erforderlich, dass eine jede
Düse mit
einem Paar von Heizern versehen ist, die selektiv oder zusammen
angesteuert werden können,
um die Menge einzustellen, durch die Tinte ausgestoßen wird,
so dass die ausgestoßene
Tinte Punkte mit einem gewünschten
Durchmesser erstellt.
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Die
Anzahl von Heizern kann drei oder mehr betragen, Ferner muss der
Druckkopf nicht notwendigerweise exakt wie vorstehend beschrieben
aufgebaut sein. Es kann beispielsweise jede Ausstoßöffnung mit
einem Paar von Tintenwegen verbunden sein, von denen jeder mit einem
einzelnen Heizer versehen ist, oder können alle Düsen mit einem Einzelheizer
versehen sein und derart gepaart sein, dass die durch das Paar ausgestoßenen Tintentröpfchen auf
praktisch derselben Stelle landen. Ebenso müssen in diesen Fällen die
Messungen und Anzahlen von Flüssigkeitswegen
und Heizern geeignet eingestellt sein, um dem Druckkopf ein Durchführen erforderlicher
Aufgaben zu ermöglichen.
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Ferner
ist das Grundkonzept der Erfindung ebenso mit dem Druckkopf kompatibel,
in dem jede Ausstoßöffnung lediglich
durch einen einzelnen Heizer bedient wird, dessen Gestalt, Dicke
und dergleichen geeignet eingestellt sind, so dass die Menge, durch
die Tinte pro Ausstoß ausgestoßen wird,
oder der Tintenpunktdurchmesser durch Steuern der Menge von dem
Heizer zugeführten
elektrischen Stroms eingestellt werden kann, der den Blasenerzeugungsort
und das Blasenvolumen bestimmt.
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In
dem Fall des Druckkopfes in diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Ausstoßöffnungsaufreihungsabstand
360 dpi. Wird deshalb ein Bild bei der Auflösung von 360 dpi hinsichtlich
der primären
Abtastrichtung gedruckt, dann wird die Auflösung des Bildes hinsichtlich
der sekundären
Abtastrichtung ebenso 360 dpi. Um somit ein Bild bei der Auflösung von
720 dpi hinsichtlich sowohl der primären als auch der sekundären Abtastrichtung
zu drucken, ist lediglich erforderlich, ein Bild durch Veranlassen
des Druckkopfes zum zweimaligen Abtasten des Druckmediums auf demselben
Bereich in der primären Richtung
zu drucken, während
der Druckkopf veranlasst wird, sich mit einem halben Abstand in
der sekundären
Abtastrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Durchlauf in
der primären
Abtastrichtung zu bewegen.
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(5) Aufbau und Betrieb
der Heizeransteuerschaltung
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6 zeigt
ein Schaltungsdiagramm der Heizeransteuereinrichtung, die in dem
Druckkopf in diesem Ausführungsbeispiel
bereitgestellt ist. 7 und 8 zeigen
Zeitgabedia gramme zum Ansteuern des Druckkopfes bei den Auflösungen von
360 dpi bzw. 720 dpi.
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Bezugszeichen
BENB0 bis BENB2 bezeichnen Signale, die die anzusteuernden Blöcke auswählen, und
Bezugszeichen ODD bzw. EVEN bezeichnen Signale, die Öffnungen
mit einer ungeraden Nummer bzw. Öffnungen
mit einer geraden Nummer auswählen.
Bezugszeichen HENB(L) bzw. HENB(S) bezeichnen Impulse, die den großen Heizer
bzw. den kleiner Heizer ansteuern.
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Wenn
unter Bezugnahme auf 6 die Auflösung von 360 dpi ausgewählt ist,
dann wird das Blockauswahlsignal BENB2 ohne Modifikation in eine Signalleitung
SEL2 ausgegeben, und wird ein Signal, dessen Logik zu dem Signal
BENB2 umgekehrt ist, in eine Signalleitung SEL1 ausgegeben. Ist
andererseits die Auflösung
von 720 dpi ausgewählt,
dann wird das Signal BENB2 ignoriert und werden die Signalleitungen
SEL1 und SEL2 beide aktiviert. Die Signalleitung SEL1 ist mit jedem
weiteren Block angefangen bei dem ersten Block verbunden, und die
Signalleitung SEL2 ist mit jedem weiteren Block angefangen mit dem
zweiten Block verbunden, so dass wenn die Auflösung von 360 dpi eingestellt
ist, dann die Düsen
in 8 Blöcke
unterteilt werden können,
und wenn die Auflösung
von 720 dpi eingestellt ist, dann die Düsen in 4 Blöcke unterteilt werden können.
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Ist
unter Bezugnahme auf 5 die Auflösung von 360 dpi ausgewählt, dann
unterteilen die Signale ODD und EVEN die Düsen in 8 Blöcke, von denen jeder aus 16
Düsen besteht,
wohingegen falls die Auflösung
von 720 dpi ausgewählt
ist, dann die Signale ODD und EVEN die Düsen in 16 Blöcke unterteilen,
von denen jeder aus 8 Düsen
besteht. Ist ferner die Auflösung
von 720 dpi ausgewählt,
dann wird der Ansteuerimpuls HENB(L) für den großen Heizer maskiert. Deshalb
wird der große
Heizer nicht angesteuert und wird lediglich der kleine Heizer angesteuert,
was ein Erzeugen eines kleinen Punktes ermöglicht.
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Ist
unter Bezugnahme auf 7 die Auflösung von 360 dpi ausgewählt, dann
wird durch die Blockauswahlsignale BENB0, BENB1 und BENB2 bestimmt,
welche der 8 Blöcke
angesteuert werden, wohingegen falls die Auflösung von 720 dpi ausgewählt ist,
die Signale BENB2 nicht verwendet werden, und bestimmt wird, welche
von 4 Blöcken
angesteuert werden, durch Signale BE0 bis BE3, die durch einen 2/4-
Bit- Dekodierer DEC auf der Grundlage von 2- Bitsignalen aus den
Blockauswahlsignalen BEN0 und BEN1 erzeugt sind.
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In 8 ist
die Zeitachse relativ zu jener in 7 um des
Komforts willen verlängert,
aber die Anzahl von Düsen
in jedem Block ist halbiert, und deshalb wird lediglich die Hälfte der
Zeit zum Ansteuern aller Düsen
auf einmal verglichen mit der Zeit benötigt, die erforderlich ist,
falls die Auflösung
von 360 dpi ausgewählt
ist. Ist deshalb die Auflösung
von 720 dpi ausgewählt,
wird Tinte praktisch mit der zweifachen Frequenz ausgestoßen, mit
der Tinte ausgestoßen
wird, falls die Auflösung
von 360 dpi ausgewählt ist.
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In 6 bezeichnet
Bezugszeichen S/R ein Schieberegister, das Bilderstellungsdaten
IDATA als Antwort auf ein Taktsignal DCLK hereinnimmt und diese
unter Bezugnahme auf eine Düsenposition
aufreiht. Die Bilderstellungsdaten IDATA werden seriell zu dem Register
S/ R transferiert. Bezugszeichen LT bezeichnet eine Verriegelungsschaltung,
die die aufgereihten Daten verriegelt. Die Schaltung in 6 ist mit
einem Logikschaltungselement versehen, das Gruppen von Transistoren
umfasst, die den elektrischen Strom von Energiequellen VA ein- oder
ausschaltet, die eins- zu- eins für die Heizer, Gruppen von UND-
Gattern, die die Transistoren selektiv schalten, und dergleichen
bereitgestellt sind.
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Die
Kopfansteuerschaltung kann mit einem Anschluss versehen sein, der
zum Empfangen eines Auflösungseinstellsignals
(360 dpi/ 720 dpi *) vorgesehen ist, oder kann statt dessen einer
der anderen Anschlüsse
der Kopfansteuerschaltung in die Lage versetzt sein, als der Anschluss
zum Empfangen des Auflösungssignals
zusätzlich
zu dessen primärer Aufgabe
zu funktionieren, solange kein Konflikt zwischen den zwei Aufgaben
vorliegt, vorausgesetzt der erfindungsgemäße Druckkopf ist austauschbar
mit einem für
360 dpi vorgesehenen konventionellen Druckkopf angelegt, Ist beispielsweise
die Druckkopfansteuerschaltung mit einem Anschluss zum Ausgeben
eines Druckkopf- ID- Signals (durch einen Druckkopf ausgegebenes
Signal, um den Steuerabschnitt der Vorrichtungshauptanordnung mit
Identifikationsdaten zu versorgen, wie in einem Tintenausstoßmerkmal,
Tintentyp und dergleichen, so dass der Kopf optimal angesteuert
werden kann), dann kann dieser Anschluss ebenso aus der Auflösungsauswahlanschluss
verwendet werden, solange keine Konflikte zwischen den zwei Verwendungen
vorliegen.
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Die
Ansteuerschaltung in 6 ist mit zwei Anschlüssen ID0
und ID1 versehen, und der Anschluss ID0 wird als der Auflösungssignaleingabeanschluss
verwendet. Wie aus der Zeichnung offensichtlich, wird der Anschluss
ID0 in dem Zustand niedrigen Potenzials in dem Druckkopf gehalten. Deshalb
liest der Druckersteuerabschnitt 500 auf der Druckvorrichtungshauptanordnungsseite
diesen Zustand niedrigen Potenzials des Anschlusses ID0 als „0" zu dem Zeitpunkt
der Initialisierung, so dass eine Auflösung von der Druckvorrichtung
der Hauptanordnungsseite durch das Auflösungssignal 360 dpi/ 720 dpi*
eingestellt werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Anschluss
ID0 in dem Zustand niedrigen Potenzials gehalten, so dass der Zustand
des ID0 als „0" gelesen wird. Um
den Zustand des Anschlusses ID0 als „1" lesen zu lassen, muss der Anschluss
ID0 in dem Kopf lediglich in dem Zustand hohen Potenzials gehalten
werden.
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Das
vorstehend beschriebene Auflösungseinstellverfahren
ist nicht lediglich bei dem Druckkopf in diesem Ausführungsbeispiel
effektiv verwendbar, sondern ebenso bei einem derartigen Druckkopf,
der mit einem für
360 dpi vorgesehenen Kopf austauschbar ist. Es ist beispielsweise
effektiv verwendbar mit einem Druckkopf, der zwei Funktionen ausführen kann:
eine Druckfunktion, die durch dessen Druckkopfabschnitt ausgeführt wird,
dessen Ausstoßöffnungen
für die
Auflösung
von 360 dpi aufgereiht sind, und eine Abtastfunktion als eine zusätzliche
Funktion, die durch dessen Lesekopfabschnitt (Leseauflösung kann
gesteuert werden) ausgeführt
wird.
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Wie
aus der vorstehenden Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels offensichtlich
ist, können
gemäß der Erfindung
zwei oder mehr Grade an Druckauflösung mit der Verwendung eines
einzelnen Druckkopfes realisiert werden. Deshalb kann die Auflösung nach
Bedarf geändert
werden, so dass Ausdrucke mit optimaler Qualität erzeugt werden können. Es
ist mit anderen Worten lediglich erforderlich, einen hohen Grad
an Auflösung
auszuwählen,
wenn eine hohe Qualität
erforderlich ist, oder einen vergleichsweise niedrigen Grad an Auflösung auszuwählen, wenn
eine hohe Druckgeschwindigkeit erforderlich ist.
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Wird
ein Bild bei der doppelten der normalen Auflösung gedruckt, dann beträgt die Zeit,
die zum einmaligen Ansteuern aller Düsen benötigt wird, die Hälfte der
Zeit, die bei normaler Auflösung
benötigt wird.
Deshalb ist die Durchsatzverringerung, die bei dem zweifachen der
normalen Auflösung
auftritt, äquivalent
zu dem Abtastgeschwindigkeits verlust in der sekundären Abtasteinrichtung.
Der Durchsatz wird mit anderen Worten lediglich um die Hälfte verringert.
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Da
ferner die Ausstoßdüsen ohne
Rücksichtnahme
auf den gewählten
Grad an Auslösung
seriell angesteuert werden, wird das Übersprechen unterdrückt, und
es ist nicht erforderlich, eine elektrische Energiequelle mit einer
vergleichsweise großen
Kapazität
als die elektrische Energiequelle zum Ansteuern des Druckkopfes
auszuwählen.
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Ferner
wird einer der Anschlüsse,
dessen sekundäre
Verwendung kein Problem erzeugt, ebenso als der Auflösungsauswahlanschluss
(in diesem Ausführungsbeispiel
wird der ID-Anschluss
ebenso als der Auflösungsauswahlanschluss
verwendet) verwendet. Es ist deshalb möglich, der Erhöhung bei der
Anzahl der Anschlüsse
des Druckkopfes vorzubeugen.
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(Ausführungsbeispiel 2)
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Die
Erfindung ist nicht lediglich bei einem Druckkopf anwendbar, wie
jenem in 5 gezeigtem, sondern ebenso
bei einem Druckkopf, der von jenem in 5 gezeigten
verschieden ist.
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9 zeigt
eine Zeichnung des Aufbaus und Betriebs des Druckkopfes in dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Der
Druckkopf in 9 ist mit 48 Ausstoßdüsen versehen,
die in 12 Blöcke
unterteilt sind, von denen jeder zu demselben Zeitpunkt angesteuerte
4 Düsen
umfasst. 9(a) zeigt die Punktanordnung, die
auftritt, wenn alle 48 Ausstoßdüsen dieses
Druckkopfes angesteuert werden, um die Auflösung von 360 dpi zu realisieren.
Die durch „x"- Markierungen dargestellten
Punkte stellen die Punkte dar, die erstellt werden, wenn die Ausstoßdüsen aktiviert
werden, um die nächste
Spalte von Punkten zu erstellen. Bezugszeichen L3 bezeichnet den
Punktabstand bei 360 dpi.
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9(b) zeigt die Punktanordnung, wenn derselbe
Druckkopf wie jener zum Erstellen der Punktanordnung in 9(a) verwendete zum Drucken bei 720 dpi
verwendet wird, In diesem Fall wird der Punktabstand L3 für die Auflösung von
360 dpi zu einem Punktabstand L4 oder dem Punktabstand für die Auflösung von
720 dpi verringert durch Wechseln des 12-Block- basierten Ansteuerverfahrens
zu dem 6- Block- basierten Ansteuerverfahren, bei dem die 12 Blöcke in die
oben liegende Gruppe, die aus 6 Blöcken besteht, von denen jeder
aus 4 Düsen
besteht, und die unten liegende Gruppe unterteilt werden, die ebenso
aus 6 Blöcken
besteht, von denen jeder aus 4 Düsen
besteht, und durch Ansteuern der Blöcke in einem ordnungsmäßig entsprechenden
Paar, das heißt
einen in der oben liegenden Gruppe und einen in der unten liegenden
Gruppe, womit 8 Düsen
zu demselben Zeitpunkt angesteuert werden.
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(Sonstige Ausführungsbeispiele)
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Die
Erfindung ist nicht lediglich bei der vorstehend beschriebenen Tintenstrahlvorrichtung
anwendbar, sondern ebenso bei unterschiedlichen anderen Vorrichtungen,
solange die Vorrichtungen, bei denen die Erfindung angewendet wird,
mit einer Vielzahl von Druckelementen versehen sind. Die Erfindung
erzeugt ferner hervorragende Ergebnisse, wenn sie bei einem Tintenstrahldruckkopf
oder einer Tintenstrahldruckvorrichtung angewendet wird, die mit
einer Einrichtung (beispielsweise elektrothermischen Wandlern, Laserstrahlerzeugenden
Elementen und dergleichen) zum Erzeugen von thermischer Energie
als die für
den Tintenausstoß verwendete Energie
versehen sind, und den Zustand von Tinte mit der Verwendung der
durch die thermische Energieerzeugungseinrichtung erzeugten thermischen Energie ändert. Dies
ist dadurch begründet,
dass ein derartiges Drucksystem mit höherer Auflösung zum Erzeugen hochpräziser Bilder
aufzeichnen kann.
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Hinsichtlich
des Aufbaus und Betriebsprinzips des Druckkopfes oder der Druckvorrichtung
wird gewünscht,
dass das Grundprinzip verwendet wird, das in den Beschreibungen
von beispielsweise den US- Patenten Nrn. 4,723,129 und 4,740,796
offenbart ist. Obwohl dieses System sowohl bei dem so genannten
Auf- Nachfrage- Typ als auch dem fortlaufenden Typ anwendbar ist,
ist es aus den nachstehenden Gründen
effektiver, wenn es bei dem Letzteren angewendet wird. Das heißt in dem
Falle des Ersteren oder des Systems vom Typ Auf- Nachfrage sind elektrothermische
Wandler in Kontakt mit einem Materialblatt positioniert, in dem
Tinte enthalten ist, oder in Flüssigkeitswegen
positioniert, die mit Tinte gefüllt sind.
Beim Drucken wird zumindest ein Ansteuersignal, das den elektrothermischen
Wandler zum Erzeugen von thermischer Energie veranlassen kann, die stark
genug ist, um die Temperatur der Tinte nahe dem elektrothermischen
Wandler jenseits des Niveaus zu erhöhen, bei dem das so genannte
Filmsieden der Tinte auftritt, an jeden der elektrothermischen Wandler
angelegt, die gemäß Aufzeichnungsdaten
oder Bilderstellungsdaten ausgewählt
sind, wobei Blasen in dem Flüssigkeitsweg,
eine Blase für ein
Ansteuersignal, erzeugt werden. Da jede Blase wächst und kontrahiert, wird
dann Flüssigkeit
(Tinte) durch die Ausstoßöffnung ausgestoßen, und
erstellt zumindest ein Tintentröpfchen.
Von dem Ansteuersignal wird gewünscht,
in Form eines Impulses vorzuliegen, da das Ansteuersignal in Form
eines Impulses eine Blase geeignet, das heißt unmittelbar, zum Wachsen
und Kontrahieren veranlassen kann, die Tinte wird mit anderen Worten
mit schnellerem Antworten ausgestoßen.
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Beispiele
des gewünschten
Ansteuersignals in Form eines Impulses sind jene, die in den Beschreibungen
der US- Patente Nrn. 4,463,359 und 4,345,262 offenbart sind. Wenn
ferner die Bedingungen, die in den Beschreibungen von US- Patent
Nr. 4,313,124 offenbart sind, hinsichtlich der Rate des Temperaturanstiegs
bei der Wärmetransferschnittstelle
zwischen dem vorstehend beschriebenen elektrothermischen Wandler
und der Tinte zusätzlich
zu der Anwendung der Erfindung übernommen
werden, dann können
weit überlegene
Bilder aufgezeichnet werden.
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Zusätzlich zu
Aufzeichnungsköpfen,
in denen die Ausstoßöffnungen,
Flüssigkeitswege
(gerade oder rechtwinklig gebogen) und elektrothermische Wandler
in der vorstehend beschriebenen Kombination bei den vorstehend beschriebenen
Orten angeordnet sind, ist die Erfindung ebenso bei Aufzeichnungsköpfen mit
dem in den Beschreibungen der US- Patente Nr. 4,558,333 und 4,459,600
offenbarten Aufbau anwendbar, bei dem der thermische Transferschnittstellenabschnitt
bei der Biegung des Flüssigkeitswegs
positioniert ist. Die Erfindung stellt mit anderen Worten sicher,
dass ein Aufzeichnen ohne Rücksichtnahme
auf den Druckkopfaufbau effektiv durchgeführt werden kann.
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Die
Erfindung ist bei einem fest an der Hauptanordnung einer Aufzeichnungsvorrichtung
angebrachten Aufzeichnungskopf, einem Aufzeichnungskopf vom Typ
austauschbarer Chip, der mit der Aufzeichnungsvorrichtungshauptanordnung
elektrisch verbunden ist und in der Lage ist, von der Vorrichtungshauptanordnung
mit Tinte versorgt zu werden, wenn er in die Vorrichtungshauptanordnung montiert
ist, und einem Aufzeichnungskopf vom Kartuschentyp anwendbar, der
einen Druckkopfabschnitt und einen Tintenbehälterabschnitt integral umfasst, solange
diese Aufzeichnungsköpfe
von der Art sind, in der die Ausstoßdüsen seriell angesteuert werden.
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Die
Erfindung liegt in einer Druckvorrichtung, die mit unterschiedlichen
Formen von Einrichtungen als eine der Aufbaukomponenten versehen
ist, die von der Druckeinrichtung verschieden sind, um die Flüssigkeitsausstoßleistungsfähigkeit
des Aufzeichnungskopfes (einschließlich einer Hilfseinrichtung und
dergleichen) wieder herzustellen. Die Erfindung ist genauer gesagt
mit einer Druckvorrichtung kompatibel, die mit einer Einrichtung
zum Abkappen eines Aufzeichnungskopfes, einer Aufzeichnungskopfreinigungseinrichtung,
wie einem Reinigungsflügel, einer
Einrichtung zum Entfernen von Tinte durch eine Ausstoßöffnung durch
Unterdrucksetzen eines Tintenzuführsystems
oder durch deren Heraussaugen, eine Einrichtung zum Vorabheizen
der Abschnitte eines Druckkopfes, die für den Tintenausstoß wichtig sind,
mit der Verwendung der vorstehend beschriebenen elektrothermischen
Wandler, von Heizelementen, die von den für den Tintenausstoß wichtigen
Abschnitten eines Druckkopfes verschieden sind, oder der Kombination
der Ersteren und der Letzteren, und eine Einrichtung zum vorab Ausstoßen von
Flüssigkeit
für von
einem Aufzeichnen verschiedenen Zwecken.
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Die
Erfindung ist sehr effektiv bei den vorstehend beschriebenen Aufzeichnungsvorrichtungen ohne
Rücksichtnahme
auf die Art und die Anzahl von Aufzeichnungsköpfen anwendbar, die in die
Vorrichtungshauptanordnung montiert sind. Eine Aufzeichnungsvorrichtung
kann beispielsweise lediglich mit einem einzelnen Kopf, der lediglich
eine einzelne Tinte einer spezifischen Farbe ausstößt, oder
einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen versehen sein, die individuell
Tinten von verschiedenen Farben und Dichten zugewiesen sind. Eine
Aufzeichnungsvorrichtung kann mit anderen Worten lediglich mit einer
einzelnen Aufzeichnungsbetriebsart, in der eine Aufzeichnung mit
Tinte von lediglich von einer primären Farbe, wie Schwarz, durchgeführt wird,
oder einer Vielzahl von Aufzeichnungsbetriebsarten versehen sein, beispielsweise
einer Betriebsart, in der in Drucken mit zwei oder mehr Tinten von
unterschiedlichen Farben durchgeführt wird, oder einer Betriebsart,
in der ein Drucken in Vollfarbe mit der kombinierten Verwendung
der Tinten unterschiedlicher Farben durchgeführt wird.
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In
der vorstehenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung
wurde Tinte als flüssige
Tinte beschrieben. Die Erfindung ist jedoch ebenso mit einer Druckvorrichtung
kompatibel, die eine derartige Tinte verwendet, die unterhalb der
normalen Raumtemperatur in dem festen Zustand verbleibt und bei
normaler Raumtemperatur oder darüber
aufweicht. In einem Tintenstrahlsystem ist es übliche Praxis, die Tintentemperatur
selbst derart zu steuern, dass sie innerhalb eines Bereichs von
30°C bis
70°C verbleibt,
das heißt
der Bereich, in der die Tintenviskosität für einen stabilen Tintenausstoß geeignet
bleibt. Deshalb kann derartige Tinte verwendet werden, die sich
verflüssigt,
wenn ein Aufzeichnungssignal angelegt ist, Ferner kann die Tinte,
die in dem festen Zustand verbleibt, wenn keine Wärme angelegt
ist, und sich verflüssigt,
wenn Wärme
angelegt ist, zum Beseitigen der auf eine Tintenverdampfung zurückzuführenden
Probleme verwendet werden, und ebenso, um die Temperaturerhöhung als
die Energie zum Ändern
des Zustands von Tinte von fest nach flüssig definitiv zu verwenden,
die durch die zum Ausstoßen
von an Tinte angelegte thermische Energie verursacht wird. Zusammenfassend
ist die Erfindung ebenso bei einer Druckvorrichtung anwendbar, die
Tinte verwendet, deren Natur derart beschaffen ist, dass diese sich
lediglich dann verflüssigt,
wenn thermische Energie an sie angelegt ist, beispielsweise wird
Tinte, die durch die durch ein Aufzeichnungssignal erzeugte thermische
Energie verflüssigt
wird, als flüssige
Tinte ausgestoßen,
und be ginnt sich bei dem Zeitpunkt zu verfestigen, wenn sie das
Aufzeichnungsmedium erreicht. Die Erfindung ist am effektivsten,
wenn sie bei einer Druckvorrichtung angewendet wird, die das vorstehend
beschriebene Tintenausstoßsystem
auf der Grundlage des so genannten Filmsiedens von Tinte und einer
der vorstehend beschriebenen Tinten verwendet.
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Hinsichtlich
einer Druckvorrichtung, auf die die Erfindung anwendbar ist, liegen
unterschiedliche Formen von Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtungen zusätzlich zu
der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung in Form eines Bildausgabeanschlusses
für eine Informationsverarbeitungsvorrichtung
vor, wie einem Computer, beispielsweise eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung
in Form einer mit einer Leseeinrichtung kombinierten Kopiervorrichtung,
einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung in Form einer Faksimilevorrichtung
mit sowohl Sende- als auch Empfangsfunktionen und dergleichen.
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Wie
vorstehend beschrieben, können
gemäß der Erfindung
unterschiedliche Grade an Auflösung mit
der Verwendung eines einzelnen Aufzeichnungskopfes realisiert werden,
in dem eine Vielzahl von Ausstoßöffnungen
auf eine vorbestimmte Weise aufgereiht ist. Deshalb können Erfordernisse
von einem Benutzer hinsichtlich Auflösung, Durchsatz und dergleichen
geeignet behandelt werden.
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Während die
Erfindung vorstehend unter Bezugnahme auf die dort offenbarten Aufbauten
beschrieben ist, ist sie nicht auf die dargelegten Einzelheiten
eingeschränkt,
und diese Anmeldung ist vorgesehen, derartige Modifikationen oder Änderungen abzudecken,
wie sie unter den Schutzbereich der nachfolgenden Patentansprüche fallen
können.