DE69916354T2

DE69916354T2 - Ansteuerungsverfahren für einen Aufzeichnungskopf

Info

Publication number: DE69916354T2
Application number: DE69916354T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Suntou-gun Kubota
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1999-02-22
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2019-02-23
Also published as: DE69916354D1; KR19990072880A; EP0938976A1; SG74706A1; US6533379B1; JPH11240158A; CN1229728A; CN1108927C; EP0938976B1; JP4028067B2; KR100286506B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ansteuern eines Aufzeichnungskopfes, der sich aus einer Mehrzahl von Tintenstrahlköpfen zusammensetzt.
Ein Drucker, der einen aus einer Mehrzahl von Tintenstrahlköpfen bestehenden Aufzeichnungskopf benutzt, ist beispielsweise ein Tintenstrahlfarbdrucker, der mit Tintenstrahlköpfen – jeweils einem für eine der vier Tintenfarben (Gelb, Zyan, Magenta und Schwarz) – ausgerüstet ist und diese Köpfe zum Erstellen von Vollfarbendruck ansteuert. Ein Aufzeichnungskopf dieser Art erzielt einen Mehrfarbendruck, indem er jeden der Farbpunkte Gelb, Zyan, Magenta und Schwarz übereinander druckt, und deshalb fähig sein muss, eine strikte Kontrolle über den Abstand zwischen jeder Tintendüse des Kopfes auszuüben.
Beim Drucken mit hoher Auflösung ist es jedoch schwierig, den Abstand zwischen jeder Tintendüse des Kopfes präzise auf ein integrales Vielfaches des Pixelabstands einzustellen. Im Falle von Druckauflösungen zwischen 300 und 600 dpi (Punkte je Zoll) liegt beispielsweise der Abstand zwischen gedruckten Punkten in einer Größenordnung von 40 bis 80 μm. Insbesondere entsteht dadurch eine beträchtliche Verschlechterung der Bildqualität, an der die periodische Ungleichmäßigkeit des Druckens aufgrund der Fehlausrichtung der Punkte schuld ist, die sich aus mechanischen Verschiebungen zum Zeitpunkt der Befestigung jedes Kopfes ergibt. Dies könnte dadurch gelöst werden, dass man die mechanische Präzision beim Montieren jedes Kopfes erhöht. Demzufolge wäre für die Kopfmontageglieder hohe Präzision erforderlich, und darüber hinaus wäre eine komplizierte und hohe Präzision für die Montageberichtigung erforderlich, was die Herstellung erschwert und die Herstellungskosten erhöht.
Ferner ist ein Verfahren bekannt, welches die Fehlausrichtung der gedruckten Punkte dadurch löst, dass das Druck-Timing entsprechend dem Abstand, der einem Montagefehler zwischen jedem Tintenstrahlkopf entspricht, verschoben wird. Zum Beispiel kann die Fehlausrichtung von gedruckten Punkten in Subabtastrichtung, in der sich ein Druckmedium bewegt, korrigiert werden, indem eine Vielzahl von Taktgebern, die die Auswahl des Druckeinleitungs-Timings für jeden Tintenstrahlkopf gestatten, bereitgestellt und das Druckeinleitungs-Timing entsprechend den Verschiebungen des Druckabstands ausgewählt wird. Zum Beispiel ist es bei Bereitstellung eines Taktgebers von viermal der normalen Druckperiode möglich, eine elektrische Korrektur bis zu einem Viertel des Verschiebungsabstands in Subabtastrichtung vorzunehmen.
Darüber hinaus ist ein Verfahren bekannt, welches Druckpositionen korrigiert, indem für jede Druckzeile ein Verzögerungsschaltkreis für eine Positionsverschiebung vorgesehen und das Druck-Timing durch den Verzögerungsschaltkreis verschoben wird. Weiterhin ist aus der japanischen, nicht geprüften Patentschrift Nr. 7-156452 ein Verfahren bekannt, welches sich einen Pufferspeicher zu Nutze macht, um Verzögerungssteuerung und hohe Bildqualitätssteuerung zu gewährleisten.
Zusammenfassend ist zu sagen, dass bei Einsatz des Verfahrens, welches eine Vielzahl von Taktgebern verwendet, die die Auswahl des Druckeinleitungs-Timings für jeden Tintenstrahlkopf gestatten, die Taktgeschwindigkeit erhöht werden muss, was die Steuerung kompliziert und eine Erhöhung der Kosten zur Folge hat. Das auf dem Verzögerungsschaltkreis basierte Verfahren leidet darunter, dass die Steuerung kompliziert wird. Die in der Patentschrift offenbarten Verfahren benötigen einen grundlegenden Taktgeber von N-mal der höchsten Antwortfrequenz zum Drucken und einen Pufferspeicher, wodurch die Steuerung aufgrund der erhöhten Ansteuerungsfrequenz kompliziert wird.
Des Weiteren ist aus der EP-A-0433556 ein Verfahren zum Mehrfarben-Tintenstrahldrucken mit einem Farbstift und einer Düsenplatte als Aufzeichnungskopf zum Einsatz mit diesem Verfahren bekannt, bei dem Düsen als Aufzeichnungselemente in mit Abstand nebeneinander angeordneten und senkrecht versetzten Säulen in der Düsenplatte vorgesehen sind. Jede Säule mit Düsen ist einer bestimmten zu druckenden Tintenfarbe zugeordnet, und diese Düsensäulen werden während des Tintenstrahldruckprozesses mehrmals über einem Druckmedium hin- und hergeführt. Diese bekannte Anordnung dient dem Zweck, die Ablagerungsmenge der Tinte pro Druckkopfüberquerung eines Druckmediums auf ein Minimum zu reduzieren und die farbliche Einheitlichkeit und Absorption durch das Druckmedium zu verbessern.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ansteuerungsverfahren für einen derartigen Aufzeichnungskopf zu entwickeln, welches die Korrektur eines Fluchtungsfehlers zwischen gedruckten Punkten in Abtastrichtung durch eine einfache Steuerung der Druckreihenfolge der Aufzeichnungselemente innerhalb der verschiedenen Gruppen ermöglicht.
Dieses Ziel wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs erreicht.
Zum besseren Verständnis der Erfindung dient die folgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, in denen
1 eine Druckkopfbaugruppe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt;
2 eine perspektivische Ansicht der Druckkopfbaugruppe in 1 zeigt;
3 eine Anordnung von Tintendüsen jedes Tintenstrahlkopfes in der ersten Ausführungsform darstellt;
4A, 4B und 4C in der ersten Ausführungsform benutzte Ansteuerspannungswellenformen darstellen;
5 Punkte darstellt, die von den Tintenstrahlköpfen in der ersten Ausführungsform gedruckt wurden;
6A und 6B gedruckte Punkte in der ersten Ausführungsform vor und nach Korrektur des Fluchtungsfehlers darstellen;
7A und 7B gedruckte Punkte in der ersten Ausführungsform vor und nach Korrektur des Fluchtungsfehlers darstellen;
8 einen Tintenstrahlkopf-Ansteuerungsschaltkreis in der ersten Ausführungsform darstellt;
9A und 9B Diagramme darstellen, die zur Erklärung von Verfahren zum Messen der Größe L der Fehlausrichtung zwischen Punkteanordnungen in der ersten Ausführungsform darstellen;
10 einen Tintenstrahlkopf-Ansteuerungsschaltkreis in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
11 eine Anordnung von gedruckten Punktdaten in der zweiten Ausführungsform darstellt;
12A bis 12F eine Beziehung zwischen Ansteuerungs-Timing und gedruckten Punktdaten in der zweiten Ausführungsform darstellen;
13A bis 13F eine weitere Beziehung zwischen Ansteuerungs-Timing und gedruckten Punktdaten in der zweiten Ausführungsform darstellen;
14 eine Anordnung von Tintendüsen jedes Tintenstrahlkopfes in einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
15A bis 15E in der dritten Ausführungsform benutzte Ansteuerspannungswellenformen darstellen;
16A und 16B gedruckte Punkte in der dritten Ausführungsform vor und nach Korrektur des Punktefluchtungsfehlers darstellen;
17 eine Druckkopfbaugruppe gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt;
18 eine Anordnung von Tintendüsen jedes Tintenstrahlkopfes in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
19A und 19B gedruckte Punkte in der dritten Ausführungsform vor und nach Korrektur des Punktefluchtungsfehlers darstellen;
20 eine Druckkopfbaugruppe gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt;
21 eine Anordnung von Tintendüsen jedes Tintenstrahlkopfes in der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
22 eine Druckkopfbaugruppe gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt;
23 eine Anordnung von Tintendüsen jedes Tintenstrahlkopfes in der sechsten Ausführungsform darstellt;
24 eine Druckkopfbaugruppe gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt;
25A und 25B eine Konfiguration des in jeder der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendeten Tintenstrahlkopfes darstellen;
26A und 26B eine weitere Konfiguration des in jeder der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendeten Tintenstrahlkopfes darstellen;
27A und 27B eine weitere Konfiguration des in jeder der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendeten Tintenstrahlkopfes darstellen; und
28 ein weiteres Beispiel einer versetzten Anordnung von Tintendüsen darstellt.
Wie in 1 dargestellt, sind Tintenstrahlköpfe 1 und 2 mit jeweils einer großen Anzahl von Tintenkammern mit Klebstoff an beiden Seiten eines Substrats 3 fixiert, die parallel zueinander angeordnet sind und so eine einzige Aufzeichnungskopfbaugruppe bilden.
Die Tintenstrahlköpfe 1 und 2 und das Substrat 3 haben die in 2 dargestellte Konfiguration.
Das heißt, die Tintenstrahlköpfe 1 mit jeweils einer großen Anzahl von Tintenkammern sind an den entsprechenden Seiten des Substrats 3 fixiert.
An die Tintenstrahlköpfe 1 bzw. 2 sind Tintenzuführungsröhrchen 1a und 1b angeschlossen.
An Abschnitten der Tintenstrahlköpfe 1 und 2 sind Stecker 1b bzw. 2b montiert, an die Kabel 1c bzw. 2c angeschlossen sind. Über diese Kabel werden die Tintenstrahlköpfe 1 und 2 mit Ansteuerspannungen versorgt. P bezeichnet ein Blatt Papier als Aufzeichnungsmedium.
Wie in 3 dargestellt, sind die Tintenstrahlköpfe 1 und 2 mit Tintendüsen 41 bis 49, ... und 51 bis 59 ... ausgebildet, die jeweils mit der ihr entsprechenden Tintenkammer korrespondieren. Diese Tintendüsen sind jeweils zu Dritt versetzt angeordnet. Das heißt, diese Tintendüsen 41 bis 49 ... des Tintenstrahlkopfes 1 sind in regelmäßigen Intervallen mit einem Abstand von 2P in Hauptabtastrichtung angeordnet, die senkrecht zur Bewegungsrichtung des durch einen Pfeil angedeuteten Aufzeichnungsmediums verläuft.
Im Tintenstrahlkopf 1 sind die Tintenkammern in drei Sätze eingeteilt, die jeweils jeden dritten Kopf enthalten. Das heißt, die Tintendüsen 41, 44, 47 usw. bilden einen ersten Satz. Die Düsen 42, 45, 48 usw. bilden einen zweiten Satz, und die Düsen 43, 46, 49 usw. bilden einen dritten Satz. Die Tintendüsen 41, 44, 47 usw. im ersten Satz, die als Bezugspunkt dienen, sind auf einer Zeile 1a angeordnet. Die Tintendüsen 42, 45, 48 usw. im zweiten Satz sind auf einer Zeile 1b angeordnet, die gegenüber Zeile 1a um einen vorgegebenen Abstand D in Subabtastrichtung, in der sich das Aufzeichnungsmedium bewegt, versetzt ist. Die Tintendüsen 43, 46, 49 usw. im dritten Satz sind auf einer Zeile 1c angeordnet, die gegenüber Zeile 1b um den Abstand D in Subabtastrichtung versetzt ist.
Auch im Tintenstrahlkopf 2 sind die Tintenkammern in drei Sätze eingeteilt, die jeweils jeden dritten Kopf enthalten. Das heißt, die Tintendüsen 51, 54, 57 usw. bilden einen ersten Satz. Die Düsen 52, 55, 58 usw. bilden einen zweiten Satz, und die Düsen 53, 56, 59 usw. bilden einen dritten Satz.
Jede der Düsen 51 bis 59 usw. im Tintenstrahlkopf 2, die in regelmäßigen Intervallen mit einem Abstand 2P in Hauptabtastrichtung angeordnet sind, ist gegenüber der entsprechenden Düse der Düsen 41 bis 49 usw. um den Abstand P in Hauptabtastrichtung versetzt. Die Tintendüsen 51, 54, 57 usw. im ersten Satz sind auf einer Zeile 2a angeordnet, die mit Abstand von der Bezugszeile 1a um die Entfernung d in Subabtastrichtung angeordnet ist. Die Tintendüsen 52, 55, 58 usw. im zweiten Satz sind auf einer Zeile 2b angeordnet, die gegenüber Zeile 2a um den vorgegebenen Abstand D in Subabtastrichtung angeordnet ist. Die Tintendüsen 53, 56, 59 usw. im dritten Satz sind auf einer Zeile 2c angeordnet, die gegenüber Zeile 2b um den Abstand D in Subabtastrichtung versetzt ist.
Die Tintenstrahlköpfe 1 und 2 sind jeweils so angeordnet, dass sie Ansteuerspannungswellenformen an ihre entsprechenden Tintenkammern zu den in 4A, 4B und 4C angedeuteten Zeiten liefern und somit eine dreiphasige Ansteuerung bewirken. Das heißt, der Tintenstrahlkopf 1 bewirkt, dass die Tintendüsen 41, 44, 47 usw. auf Zeile 1a Tintentröpfchen zur in 4A angedeuteten Zeit, die Düsen 42, 45, 48 usw. auf Zeile 1b Tintentröpfchen zur in 4B angedeuteten Zeit, und die Düsen 43, 46, 49 usw. auf Zeile 1c Tintentröpfchen zur in 4C angedeuteten Zeit projizieren. Der Tintenstrahlkopf 2 bewirkt, dass die Tintendüsen 51, 54, 57 usw. auf Zeile 2a Tintentröpfchen zur in 4A angedeuteten Zeit, die Düsen 52, 55, 58 usw. auf Linie 2b Tintentröpfchen zur in 4B angedeuteten Zeit, und die Düsen 53, 56, 59 usw. auf Zeile 2c Tintentröpfchen zur in 4C angedeuteten Zeit projizieren.
Wenn demnach mit dem Aufzeichnungskopf eine Druckzeile erstellt wird, druckt der Tintenstrahlkopf 1 infolge der dreiphasigen Ansteuerung die in 5 dargestellten Punkte n1, n2, n3, n4 ... und der Tintenstrahlkopf 2 infolge der dreiphasigen Ansteuerung die Punkte m1, m2, m3, m4..., so dass eine Zeile mit Punktabstand P in Hauptabtastrichtung gedruckt werden kann. Das heißt, die Tintenstrahlköpfe 1 und 2 können, während sie jeweils einen Punktabstand von 2P in Hauptabtastrichtung aufweisen, mit zweimal so großer Auflösung, wie durch diesen Punktabstand bestimmt, drucken.
Wenn die Entfernung d zwischen den Zeilen 1a und 2a der Köpfe 1 und 2 so eingestellt wird, dass d = n × 3D ist (worin n eine positive Ganzzahl ist), kann eine von Kopf 1 gedruckte Punktzeile über eine von Kopf 2 gedruckte Punktzeile gedruckt werden, weil das Timing des Anlegens der Ansteuerspannungen, wie in den 4A, 4B und 4C dargestellt, aufgrund des Abstands P in Subabtastrichtung bestimmt wird. In diesem Falle gibt es kein Problem. In der Praxis jedoch treten Fehlausrichtungen zwischen den Punktzeilen der Köpfe 1 und 2 auf, die auf Unregelmäßigkeiten in der Dicke des Substrats 3 und/oder der Klebstoffschicht beruhen.
Die Differenz (d – n × 3D) wird in folgende drei Bereiche aufgegliedert: –D/6 ≤ d – n × 3D < D/6 (1) D/6 ≤ d – n × 3D < 3D/6 (2) 3D/6 ≤ d – n × 3D < 5D/6 (3)
Die Differenz (d – n 3D) im mit (1) bezeichneten Bereich liegt innerhalb des normalerweise akzeptierten Fehlerbereichs, wenn die Punkte nur von den Tintenstrahlköpfen gedruckt werden. In diesem Fall kann das Drucken zu den vorherbestimmten Zeiten vorgenommen werden. Wenn die Differenz jedoch im mit (2) oder (3) bezeichneten Bereich liegt, sind einige Korrekturen erforderlich, weil sie außerhalb des normalen Fehlerbereichs liegt.
Wenn zum Beispiel die Differenz im mit (2) bezeichneten Bereich liegt, tritt, wie in 6A dargestellt, ein Fluchtungsfehler zwischen einer von Kopf 1 gedruckten Anordnung von Punkten n1, n2, n3, n4 ... und einer von Kopf 2 gedruckten Anordnung von Punkten m1, m2, m3, m4 ... auf.
Um diesen Fluchtungsfehler zu beseitigen, wird der Tintenprojiziervorgang der Tintendüsen 41, 44, 47 usw. auf der Zeile 1a des Kopfes 1 und der Tintendüsen 52, 55, 58 usw. auf der Zeile 2b des Kopfes 2 zu der in 4A angedeuteten Zeit, der Tintenprojiziervorgang der Tintendüsen 42, 45, 48 usw. auf der Zeile 1b des Kopfes 1 und der Tintendüsen 53, 56, 59 usw. auf der Zeile 2c des Kopfes 2 zu der in 4B angedeuteten Zeit, und der Tintenprojiziervorgang der Tintendüsen 43, 46, 49 usw. auf der Zeile 1c des Kopfes 1 und der Tintendüsen 51, 54, 57 usw. auf der Zeile 2a des Kopfes 2 zu der in 4C angedeuteten Zeit durchgeführt. Das heißt, das Timing der Tintenprojektion aus den Tintendüsen auf den entsprechenden Zeilen 2a, 2b und 2c des Tintenstrahlkopfes 2 wird geändert. Mittels dieser Steuerung wird der Fluchtungsfehler zwischen der Anordnung der Punkte n1, n2, n3, n4 usw. und der Anordnung der Punkte m1, m2, m3, m4 usw., wie in 6B dargestellt, korrigiert.
Wenn die Differenz im mit (3) bezeichneten Bereich liegt, tritt, wie in 7A veranschaulicht, ein größerer Fluchtungsfehler zwischen der von Kopf 1 gedruckten Anordnung von Punkten n1, n2, n3, n4 ... und der von Kopf 2 gedruckten Anordnung von Punkten m1, m2, m3, m4 ... auf.
Um einen derartigen Fluchtungsfehler zu beseitigen, wird der Tintenprojiziervorgang der Tintendüsen 41, 44, 47 usw. auf der Zeile 1a des Kopfes 1 und der Tintendüsen 53, 56, 59 usw. auf der Zeile 2c des Kopfes 2 zur in 4A angedeuteten Zeit, der Tintenprojiziervorgang der Tintendüsen 42, 45, 48 usw. auf der Zeile 1b des Kopfes 1 und der Tintendüsen 51, 54, 57 usw. auf der Zeile 2a des Kopfes 2 zur in 4B angedeuteten Zeit, und der Tintenprojiziervorgang der Tintendüsen 43, 46, 49 usw. auf der Zeile 1c des Kopfes 1 und der Tintendüsen 52, 55, 58 usw. auf der Zeile 2b des Kopfes 2 zur in 4C angedeuteten Zeit vorgenommen. Das heißt, das Timing der Tintenprojektion aus den Tintendüsen auf den entsprechenden Zeilen 2a, 2b und 2c des Tintenstrahlkopfes 2 wird geändert. Mittels dieser Steuerung wird der Fluchtungsfehler zwischen der Anordnung der Punkte n1, n2, n3, n4 usw. und der Anordnung der Punkte m1, m2, m3, m4 usw., wie in 7B dargestellt, korrigiert.
Ein Kopfansteuerungsverfahren, welches das Ändern des Timings Tintenprojektion in der oben beschriebenen Weise erlaubt, kann durch einen Ansteuerungsschaltkreis nach 8 implementiert werden.
In diesem Ansteuerungsschaltkreis sind Elektroden zum Anlegen von Spannungen an Tintenkammern 111, 112, 113, 114, 115, 116, ... im Tintenstrahlkopf 1 über Analogschalter 121, 122, 123, 124, 125, 126 ... jeweils an Masse angeschlossen. Die Elektroden zum Anlegen von Spannungen an die Tintenkammern 111, 114, ... die mit Tintendüsen 41, 44, ausgerüstet sind, die auf der Zeile 1a des Tintenstrahlkopfes 1 angeordnet sind, ... sind jeweils über Analogschalter 131, 134, ..., mit einer Leitung 31 verbunden. Die Elektroden zum Anlegen von Spannungen an die Tintenkammern 112, 115, ... die mit Tintendüsen 42, 45, ausgerüstet sind, die auf der Zeile 1b des Tintenstrahlkopfes 1 angeordnet sind, ... sind jeweils über Analogschalter 132, 135, ..., mit einer Leitung 32 verbunden. Die Elektroden zum Anlegen von Spannungen an die Tintenkammern 113, 116, ... die mit Tintendüsen 43, 46, ausgerüstet sind, die auf der Zeile 1c des Tintenstrahlkopfes 1 angeordnet sind, ... sind jeweils über Analogschalter 133, 136, ..., mit einer Leitung 33 verbunden.
Die Elektroden zum Anlegen von Spannungen an die Tintenkammern 211, 212, 213, 214, 215, ... im Tintenstrahlkopf 2 sind jeweils über Analogschalter 221, 222, 223, 224, 225, ..., an Masse angeschlossen. Die Elektroden zum Anlegen von Spannungen an die Tintenkammern 211, 214, ... die mit Tintendüsen 51, 54, ausgerüstet sind, die auf der Zeile 2a des Tintenstrahlkopfes 2 angeordnet sind, ... sind jeweils über Analogschalter 231, 234, ..., mit einer Leitung 34 verbunden. Die Elektroden zum Anlegen von Spannungen an die Tintenkammern 212, 215, ... die mit Tintendüsen 52, 55, ausgerüstet sind, die auf der Zeile 2b des Tintenstrahlkopfes 2 angeordnet sind, ... sind jeweils über Analogschalter 232, 235, ..., mit einer Leitung 35 verbunden. Die Elektroden zum Anlegen von Spannungen an die Tintenkammern 213, ... die mit Tintendüsen 53, ausgerüstet sind, die auf der Zeile 2c des Tintenstrahlkopfes 2 angeordnet sind, ... sind jeweils über Analogschalter 233, ..., mit einer Leitung 36 verbunden.
Die Leitung 31 ist an einen Wellenformgenerator 37 zum Erzeugen der in 4A dargestellten Ansteuerspannungswellenform und jeden der ersten Anschlüsse 40a, 41a und 42a der Wahlschalter 40, 41 und 42 angeschlossen. Die Leitung 32 ist an einen Wellenformgenerator 38 zum Erzeugen der in 4B dargestellten Ansteuerspannungswellenform und jeden der zweiten Anschlüsse 40b, 41b und 42b der Wahlschalter 40, 41 und 42 angeschlossen. Die Leitung 33 ist an einen Wellenformgenerator 39 zum Erzeugen der in 4C dargestellten Ansteuerspannungswellenform und jeden der dritten Anschlüsse 40c, 41c und 42c der Wahlschalter 40, 41 und 42 angeschlossen.
Die Leitung 34 ist an den gemeinsamen Anschluss des Wahlschalters 40 angeschlossen. Die Leitung 35 ist an den gemeinsamen Anschluss des Wahlschalters 41 angeschlossen. Die Leitung 36 ist an den gemeinsamen Anschluss des Wahlschalters 42 angeschlossen.
Auf Basis der von einem Druckdatenausgabeschaltkreis 43 ausgegebenen Daten schaltet der Kopfansteuerungsschaltkreis die Analogschalter 121 bis 126 oder 221 bis 225 selektiv ein, um so die Elektroden der Tintenkammern, die den selektiv eingeschalteten Analogschaltern zugeordnet sind, an Masse anzuschließen. Oder der Kopfansteuerungsschaltkreis schaltet selektiv die Analogschalter 131 bis 136 oder 231 bis 235 ein, um so die in den 4A, 4B oder 4C dargestellte Ansteuerspannungswellenform selektiv an jede der Elektroden der Tintenkammern, die den selektiv eingeschalteten Analogschaltern zugeordnet sind, anzulegen. Wenn die Analogschalter 131 bis 135 oder 231 bis 235 selektiv angesteuert werden, werden von den Düsen der entsprechenden Tintenkammern Tintentröpfchen projiziert.
Das selektive Anlegen der in 4A, 4B oder 4C dargestellten Ansteuerspannungswellenform an jede der Tintenkammerelektroden wird durch die Wahlschalter 40, 41 und 42 vorgenommen. Das heißt, wenn die Differenz (d – n 3D) sich im mit (1) bezeichneten Bereich befindet, wählt der Wahlschalter 40 die Ansteuerspannungswellenform des Wellenformgenerators 37 und liefert sie an die Leitung 34. Der Wahlschalter 41 wählt die Ansteuerspannungswellenform des Wellenformgenerators 38 und liefert sie an die Leitung 35.
Der Wahlschalter 42 wählt die Ansteuerspannungswellenform des Wellenformgenerators 39 und liefert sie an die Leitung 36.
Wenn die Differenz (d – n 3D) im mit (2) bezeichneten Bereich liegt, wählt der Wahlschalter 40 die Ansteuerspannungswellenform des Wellenformgenerators 38 und liefert sie an die Leitung 34. Der Wahlschalter 41 wählt die Ansteuerspannungswellenform des Wellenformgenerators 39 und liefert sie an die Leitung 35. Der Wahlschalter 42 wählt die Ansteuerspannungswellenform des Wellenformgenerators 37 und liefert sie an die Leitung 36.
Wenn die Differenz (d – n 3D) im mit (3) bezeichneten Bereich liegt, wählt der Wahlschalter 40 die Ansteuerspannungswellenform des Wellenformgenerators 39 und liefert sie an die Leitung 34. Der Wahlschalter 41 wählt die Ansteuerspannungswellenform des Wellenformgenerators 37 und liefert sie an die Leitung 35. Der Wahlschalter 42 wählt die Ansteuerspannungswellenform des Wellenformgenerators 38 und liefert sie an die Leitung 36.
Eine derartige Steuerung ermöglicht es, den Fluchtungsfehler zwischen Punkteanordnungen, die von den Tintenstrahlköpfen 1 und 2 in Subabtastrichtung erzeugt werden, zu korrigieren. Das heißt, die Fehlausrichtung der Punkte in Subabtastrichtung wird auf ein Minimum reduziert, was eine gute Druckqualität mit hoher Auflösung gewährleistet.
Ein Verfahren zur Erkennung der Differenz (d – n 3D) beinhaltet das Drucken in einem spezifischen Muster zum Prüfen, wie in 9A dargestellt, das Feststellen des Druckergebnisses mit Hilfe eines Mikroskops und das Messen des Abstands L zwischen einer vom Tintenstrahlkopf 1 gedruckten Zeile von Punkten n1, n2, ... und einer vom Tintenstrahlkopf 2 gedruckten Zeile von Punkten m1, m2, Man kann aber auch, wie in 9B dargestellt, ein prüfspezifisches Muster, das einen konstanten Abstand aufweist, drucken und den Abstand L zwischen einer Zeile von Punkten m1, m2, ... und dem prüfspezifischen Muster bestimmen.
Als Nächstes soll eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 10 bis 13 beschrieben werden. In diesen Figuren werden gleiche Bezugsnummern zur Bezeichnung von Teilen verwendet, die Teilen der ersten Ausführungsform entsprechen, und nur abweichende Teile werden beschrieben.
In der zweiten Ausführungsform wurden, wie in 10 dargestellt, die Wellenformgeneratoren 37, 38 und 39 und die Wahlschalter 40, 41 und 42 in der ersten Ausführungsform durch programmierbare Wellenformgeneratoren 51 bis 56 ersetzt. Der programmierbare Wellenformgenerator 51 liefert seine Ansteuerspannungswellenform an die Analogschalter 131, 134 usw. Der programmierbare Wellenformgenerator 52 liefert seine Ansteuerspannungswellenform an die Analogschalter 132, 135 usw. Der programmierbare Wellenformgenerator 53 liefert seine Ansteuerspannungswellenform an die Analogschalter 133, 136 usw. Der programmierbare Wellenformgenerator 54 liefert seine Ansteuerspannungswellenform an die Analogschalter 231, 234, usw. Der programmierbare Wellenformgenerator 55 liefert seine Ansteuerspannungswellenform an die Analogschalter 232, 235 usw. Der programmierbare Wellenformgenerator 56 liefert seine Ansteuerspannungswellenform an die Analogschalter 233, usw.
In dieser Ausführungsform werden die programmierbaren Wellenformgeneratoren 51 bis 56 im Voraus eingestellt, um das Timing ihrer entsprechenden Ansteuerspannungswellenform gemäß den in (1), (2) und (3) definierten Differenzen (d – n 3D) zu variieren.
Die Messung der Differenzen wird in gleicher Weise wie in Verbindung mit 9A und 9B beschrieben vorgenommen.
11 zeigt eine Anordnung gedruckter Punktdaten, in denen d11, d21, d31, d41, d51, ..., d13, d23, d33, d43, d53, ..., d15, d25, d35, d45, d55, ... von dem Tintenstrahlkopf 1 und d12, d22, d32, d42, d52, ..., d14, d24, d34, d44, d54, ..., d16, d26, d36, d46, d56, ... von dem Tintenstrahlkopf 2 gedruckt werden.
Bei diesem Drucken steuert, wenn die Differenz (d – n 3D) zwischen der Punkteanordnung des Tintenstrahlkopfes 1 und der Punkteanordnung des Tintenstrahlkopfes 2 in der Subabtastrichtung sich auf den Bereich (2) bezieht, der Kopf 1 die Tintenkammern 111, 114, ... mit der Ansteuerspannungswellenform gemäß 12A an, woraus sich gedruckte Punktdaten d11, d21, d31, ... wie in 12D dargestellt, ergeben. Die Tintenkammern 112, 115, ... werden mit einer Ansteuerspannungswellenform gemäß 12B angesteuert, woraus sich gedruckte Punktdaten d13, d23, ... wie in 12E dargestellt, ergeben. Die Tintenkammern 113, 116, ... werden mit einer Ansteuerspannungswellenform gemäß 12C angesteuert, woraus sich gedruckte Punktdaten d15, d25, ... wie in 12F dargestellt, ergeben.
Dem gegenüber steuert der Kopf 2 die Tintenkammern 212, 215, ...mit einer Ansteuerspannungswellenform gemäß 13A an, woraus sich gedruckte Punktdaten d14, d24, d34, ... wie in 13E dargestellt, ergeben. Die Tintenkammern 213, ...werden mit einer Ansteuerspannungswellenform gemäß 13B angesteuert, woraus sich gedruckte Punktdaten d26, d36, ..., wie in 13F dargestellt, ergeben. Die Tintenkammern 211, 214, ...werden mit einer Ansteuerspannungswellenform gemäß 13C angesteuert, woraus sich gedruckte Punktdaten d12, d22, d32, ... wie in 13D dargestellt, ergeben.
Eine derartige Steuerung ermöglicht die Vornahme von Korrekturen, wenn die Differenz (d – n 3D) im mit (2) bezeichneten Bereich liegt. In ähnlicher Weise können Korrekturen vorgenommen werden, wenn die Differenz im mit (3) bezeichneten Bereich liegt. Somit ermöglicht es auch die zweite Ausführungsform analog der ersten Ausführungsform, den Fluchtungsfehler in Subabtastrichtung zwischen den von den Köpfen 1 und 2 erzeugten Punkteanordnungen zu korrigieren. Das heißt, die Fehlausrichtung der Punkte in Subabtastrichtung wird auf ein Minimum reduziert, so dass eine gute Druckqualität mit hoher Auflösung erzielt wird.
Als Nächstes soll eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 14, 15 und 16 beschrieben werden.
Wie in 14 dargestellt, sind Tintenstrahlköpfe 61 und 62 jeweils an einer großen Anzahl von Tintenkammern auf beiden Seiten eines Substrats 63 mit Klebstoff befestigt und bilden somit eine einzige Druckkopfbaugruppe.
Die Tintenstrahlköpfe 61 und 62 sind mit Tintendüsen 641 bis 6410, ..., 651 bis 659, ...versehen, die jeweils einer entsprechenden Tintenkammer zugeordnet sind. Diese Düsen sind jeweils zu fünft versetzt angeordnet.
Das heißt, im Tintenstrahlkopf 61 sind die Tintendüsen 641 bis 6410 in regelmäßigen Intervallen mit einem Abstand von 2P in Hauptabtastrichtung angeordnet, die senkrecht zu der durch einen Pfeil angedeuteten Richtung, in der sich das Aufzeichnungsmedium bewegt, verläuft. Die Tintenkammern sind in fünf Sätze eingeteilt, die jeweils jede fünfte Kammer beinhalten. Das heißt, die Tintendüsen 641, 646, usw. bilden einen ersten Satz. Die Düsen 642, 647, usw. bilden einen zweiten Satz. Die Düsen 643, 648, usw. bilden einen dritten Satz. Die Düsen 644, 649, usw. bilden einen vierten Satz. Die Düsen 645, 6410, usw. bilden einen fünften Satz. Die Tintendüsen 641, 646 usw. im ersten Satz, die als Bezugspunkt dienen, sind auf einer Zeile 1d angeordnet. Die Tintendüsen 642, 647, usw. im zweiten Satz sind auf einer Zeile 1e angeordnet, die von der Zeile 1d um den vorgegebenen Abstand D in Subabtastrichtung versetzt ist, in der sich das Aufzeichnungsmedium bewegt. Die Tintendüsen 643, 648, usw. im dritten Satz sind auf einer Zeile 1f angeordnet, die von Zeile 1e um den Abstand D in Subabtastrichtung versetzt ist. Die Tintendüsen 644, 649, usw. im vierten Satz sind auf einer Zeile 1g angeordnet, die von Zeile 1f um den Abstand D in Subabtastrichtung versetzt ist. Die Tintendüsen 645, 6410, usw. im fünften Satz sind auf einer Zeile 1h angeordnet, die von Zeile 1g um den Abstand D in Subabtastrichtung versetzt ist.
Im Tintenstrahlkopf 62 ist jede der Düsen 651 bis 659, die in regelmäßigen Intervallen mit einem Abstand von 2P in Hauptabtastrichtung angeordnet sind, von einer entsprechenden Düse der Düsen 641 bis 649, usw. um den Abstand P in Hauptabtastrichtung versetzt. Die Tintenkammern sind in fünf Sätze eingeteilt, die jeweils jede fünfte Kammer beinhalten. Das heißt, die Tintendüsen 651, 656, usw. bilden einen ersten Satz. Die Düsen 652, 657, usw. bilden einen zweiten Satz. Die Düsen 653, 658, usw. bilden einen dritten Satz. Die Düsen 654, 659, usw. bilden einen vierten Satz. Die Düsen 655, usw. bilden einen fünften Satz. Die Tintendüsen 651, 656, usw. des ersten Satzes, die als Bezugspunkt dienen, sind auf einer Zeile 2d angeordnet, die von der Bezugszeile 1d um die Entfernung d in Subabtastrichtung versetzt ist. Die Tintendüsen 652, 657, usw. des zweiten Satzes sind auf einer Zeile 2e angeordnet, die von der Zeile 2d um den vorgegebenen Abstand D in Subabtastrichtung, in der sich das Aufzeichnungsmedium bewegt, versetzt ist. Die Tintendüsen 653, 658, usw. des dritten Satzes sind auf einer Zeile 2f angeordnet, die von der Zeile 2e um den Abstand D in Subabtastrichtung versetzt ist. Die Tintendüsen 654, 659, usw. des vierten Satzes sind auf einer Zeile 2g angeordnet, die von der Zeile 2f um den Abstand D in Subabtastrichtung versetzt ist. Die Tintendüsen 655, usw. des fünften Satzes sind auf einer Zeile 2h angeordnet, die von der Zeile 2g um den Abstand D in Subabtastrichtung versetzt ist.
Die Tintenstrahlköpfe 61 und 62 sind jeweils so angeordnet, dass sie Ansteuerspannungswellenformen zu den in 15A bis 15F angedeuteten Zeiten an ihre entsprechenden Tintenkammern liefern und somit eine fünfphasige Ansteuerung bewirken. Das heißt, die Tintendüsen 641, 646 usw. auf der Zeile 1d des Kopfes 61 und die Tintendüsen 651, 656, usw. auf der Zeile 2d des Kopfes 62 sind fähig, Tintentröpfchen zu den in 15A angedeuteten Zeiten zu projizieren. Die Tintendüsen 642, 647 usw. auf der Zeile 1e des Kopfes 61 und die Tintendüsen 652, 657, usw. auf der Zeile 2e des Kopfes 62 projizieren Tintentröpfchen zu den in 15B angedeuteten Zeiten. Die Tintendüsen 643, 648 usw. auf der Zeile 1f des Kopfes 61 und die Tintendüsen 653, 658, usw. auf der Zeile 2f des Kopfes 62 projizieren Tintentröpfchen zu den in 15C angedeuteten Zeiten. Die Tintendüsen 644, 649 usw. auf der Zeile 1g des Kopfes 61 und die Tintendüsen 654, 659, usw. auf der Zeile 2g des Kopfes 62 projizieren Tintentröpfchen zu den in 15D angedeuteten Zeiten. Die Tintendüsen 645, 6410 usw. auf der Zeile 1h des Kopfes 61 und die Tintendüsen 655, usw. auf der Zeile 2h des Kopfes 62 projizieren Tintentröpfchen zu den in 15E angedeuteten Zeiten.
Somit druckt, wenn eine Druckzeile mit dem Aufzeichnungskopf erstellt wird, der Tintenstrahlkopf 61 die Punkte n1, n2, n3, n4, ...wie in 5 durch die dreiphasige Ansteuerung und der Tintenstrahlkopf 62 die Punkte m1, m2, m3, m4, ... durch die dreiphasige Ansteuerung, so dass eine Zeile mit einem Punktabstand P in Hauptabtastrichtung gedruckt werden kann. Das heißt, die Tintenstrahlköpfe 61 und 62 können, während sie einen Punktabstand von 2P in Hauptabtastrichtung aufweisen, mit zweimal so hoher Auflösung, wie durch diesen Punktabstand bestimmt, drucken.
Wenn die Entfernung d zwischen den Zeilen 1d und 2d der Köpfe 61 und 62 derart eingestellt ist, dass d = n × 5D (n ≥ 1), kann eine von Kopf 61 erstellte Punktzeile über eine von Kopf 62 erstellte Punktzeile gedruckt werden, weil das Timing des Anlegens der in 15A bis 15E dargestellten Ansteuerspannungswellenformen durch den Abstand D in Subabtastrichtung bestimmt wird. In diesem Fall besteht kein Problem. In der Praxis tritt jedoch zwischen den von den Köpfen 61 und 62 gedruckten Punktzeilen ein Fluchtungsfehler auf, der auf Unregelmäßigkeiten in der Dicke des Substrats 63 und/oder der Klebstoffschicht beruht.
Wenn die Größe des Fluchtungsfehlers zwischen der Zeile mit den vom Kopf 61 gedruckten Punkten n1, n2, n3, ... und der Zeile mit den von Kopf 62 gedruckten Punkten m1, m2, m3, ... die Hälfte des Punktabstands in Subabtastrichtung überschreitet, ermöglicht es eine der Steuerung in den oben beschriebenen Ausführungsformen ähnliche Steuerung, die Größe des Fluchtungsfehlers bis unter die Hälfte des Punktabstands in Subabtastrichtung zu reduzieren.
Da in dieser Ausführungsform ein Punktabstand in Subabtastrichtung weiter unterteilt wird, kann die Genauigkeit der Druckposition gegenüber den oben beschriebenen Ausführungsformen, in denen die Tintendüsen jeweils zu Dritt versetzt werden, erhöht werden. Bei der fünfphasigen Ansteuerung für eine Druckzeile verringert sich jedoch die Druckgeschwindigkeit im Vergleich zur dreiphasigen Ansteuerung.
Somit richtet sich die Auswahl zwischen dreiphasiger Ansteuerung und fünfphasiger Ansteuerung danach, ob man der Druckgeschwindigkeit oder der Genauigkeit der Druckposition den Vorzug geben will.
Als Nächstes soll eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 17, 18, und 19 beschrieben werden.
In 17 bezeichnen 71, 72 und 73 Tintenstrahlköpfe zum Projizieren von zyanfarbener, magentafarbener bzw. gelber Tinte. Der Zyan-Tintenstrahlkopf 71 und der Magenta-Tintenstrahlkopf 72 sind auf beiden Seiten eines Substrats 74 mit Klebstoff befestigt, und der Magenta-Tintenstrahlkopf 72 und der Gelb-Tintenstrahlkopf 73 sind auf beiden Seiten eines Substrats 75 mit Klebstoff befestigt, woraus sind eine einzige Kopfbaugruppe für Farbdruck ergibt.
Wie in 18 dargestellt, umfassen die Tintenstrahlköpfe 71, 72 und 73 Tintendüsen 761 bis 769, ..., 771 bis 779, ... und 781 bis 789, ...von denen jede einer entsprechenden Tintenkammer zugeordnet ist. Diese Tintendüsen sind jeweils zu Dritt versetzt angeordnet. Das heißt, die Tintendüsen 761 bis 769, ...des Tintenstrahlkopfes 71 sind in regelmäßigen Intervallen mit Abstand P in Hauptabtastrichtung angeordnet, die senkrecht zur Bewegungsrichtung des durch einen Pfeil angedeuteten Aufzeichnungsmediums verläuft.
Im Tintenstrahlkopf 71 sind die Tintenkammern in drei Sätze eingeteilt, die jeweils jeden dritten Kopf enthalten. Das heißt, die Tintendüsen 761, 764, 767, usw. bilden einen ersten Satz, die Düsen 762, 765, 768, usw. bilden einen zweiten Satz und die Düsen 763, 766, 769, usw. bilden einen dritten Satz. Die Tintendüsen 761, 764, 767, usw. im ersten Satz, die als Bezugspunkt dienen, sind auf einer Zeile ca angeordnet. Die Tintendüsen 762, 765, 768, usw. im zweiten Satz sind auf einer Zeile cb angeordnet, die von der Zeile ca um einen vorgegebenen Abstand D in Subabtastrichtung versetzt ist. Die Tintendüsen 763, 766, 769, usw. im dritten Satz sind auf einer Zeile cc angeordnet, die von der Zeile cb um den Abstand D in Subabtastrichtung versetzt ist.
Auch im Tintenstrahlkopf 72 sind die Tintenkammern in drei Sätze eingeteilt, die jeweils jeden dritten Kopf enthalten. Das heißt, die Tintendüsen 771, 774, 777, usw. bilden einen ersten Satz. Die Düsen 772, 775, 778, usw. bilden einen zweiten Satz, und die Düsen 773, 776, 779, usw. bilden einen dritten Satz.
Im Tintenstrahlkopf 73 fluchtet jede der Düsen 781 bis 789, usw., die in regelmäßigen Intervallen mit Abstand P in Hauptabtastrichtung angeordnet sind, mit einer entsprechenden Düse der Düsen 761 bis 769, usw. im Kopf 71 in Subabtastrichtung. Die Tintendüsen 781, 784, 787, usw. im ersten Satz sind auf einer Zeile ya angeordnet, die mit Abstand von der Bezugszeile ca um die Entfernung d2 in Subabtastrichtung angeordnet ist. Die Tintendüsen 782, 785, 788, usw. im zweiten Satz sind auf einer Zeile yb angeordnet, die von der Zeile ya um den vorgegebenen Abstand D in Subabtastrichtung versetzt ist. Die Tintendüsen 783, 786, 789, usw. im dritten Satz sind auf einer Zeile yc angeordnet, die von der Zeile yb um den Abstand D in Subabtastrichtung versetzt ist.
Die Tintenstrahlköpfe 71, 72 und 73 sind jeweils so angeordnet, dass sie wie in der ersten Ausführungsform zu den in 4A, 4B und 4C angedeuteten Zeiten Ansteuerspannungswellenformen an ihre entsprechenden Tintenkammern liefern und somit eine dreiphasige Ansteuerung bewirken. Das heißt, die Tintendüsen 761, 764, 767, usw. auf der Zeile ca des Kopfes 71, die Tintendüsen 771, 774, 777, usw. auf der Zeile ma des Kopfes 72 und die Tintendüsen 781, 786, 787, usw. auf der Zeile ya des Kopfes 73 projizieren Tinte zu den in 4A angedeuteten Zeiten. Die Tintendüsen 762, 765, 768, usw. auf der Zeile cb des Kopfes 71, die Tintendüsen 772, 775, 778, usw. auf der Zeile mb des Kopfes 72 und die Tintendüsen 782, 785, 788, usw. auf der Zeile yb des Kopfes 73 projizieren Tinte zu den in 4B angedeuteten Zeiten. Die Tintendüsen 763, 766, 769, usw. auf der Zeile cc des Kopfes 71, die Tintendüsen 773, 776, 779, usw. auf der Zeile mc des Kopfes 72 und die Tintendüsen 783, 786, 789, usw. auf der Zeile yc des Kopfes 73 projizieren Tinte zu den in 4C angedeuteten Zeiten.
Um eine Zeile mit der Kopfbaugruppe dieser Anordnung zu drucken, wird der Tintenstrahlkopf 71 zunächst dreiphasig angesteuert, um Punkte zu drucken, dann wird der Kopf 72 dreiphasig angesteuert, um selektiv Punkte über die von Kopf 71 gedruckten Punkte zu drucken, und schließlich wird der Kopf 73 dreiphasig angesteuert, um selektiv Punkte über die von den Köpfen 71 und 72 gedruckten Punkte zu drucken. Somit wird ein Farbdruck erstellt, indem drei farbige Punkte in den Farben Zyan, Magenta und Gelb unabhängig oder übereinander gedruckt werden.
Wenn die Entfernung d1 zwischen der Zeile ca des Zyankopfes 71 und der Zeile ma des Magentakopfes 72 so eingestellt wird, dass d1 = n 3D (n ≥ 1) und die Entfernung d2 zwischen der Zeile ca des Zyankopfes 71 und der Zeile ya des gelben Kopfes 73 so eingestellt wird, dass d2 = n' 3D (n' ≥ 1), können die von den Köpfen 72 und 73 gedruckten Punkte genau über die von Kopf 71 gedruckten Punkte gedruckt werden, weil das Timing des Anlegens der Ansteuerspannungswellenformen gemäß 4A, 4B und 4C durch den Abstand D in Subabtastrichtung bestimmt wird. In diesem Fall besteht kein Problem. Bei Vorhandensein von Unregelmäßigkeiten in der Dicke der Substrate 74 und 75 und/oder der Klebstoffschicht tritt jedoch ein Fluchtungsfehler unter den zyanfarbenen, magentafarbenen und gelben Punkten auf. Das heißt, es wird eine Fehlausrichtung von Punkten, wie in 19A dargestellt, erzeugt.
Der Fluchtungsfehler von Punkten wird in gleicher Weise wie die in der ersten, in Verbindung mit 9A und 9B beschriebenen Ausführungsform gemessen.
In einem solchen Fall wird wie bei der ersten Ausführungsform die Position jedes Punktes in Subabtastrichtung berichtigt und die Fehlausrichtung der Punkte durch Variieren der Reihenfolge der Zeilen des Kopfes 72 und/oder des Kopfes 73 zum Projizieren von Tinte auf ein Minimum reduziert. Daraus ergibt sich, dass die zyanfarbenen, magentafarbenen und gelben Punkte, wie in 19B dargestellt, genau übereinander gedruckt werden können und so ein Farbdruck guter Qualität erzielt wird.
Im Folgenden soll nun eine fünfte Ausführungsform unter Bezugnahme auf 20 und 21 beschrieben werden.
Wie in 20 dargestellt, sind n Tintenstrahlköpfe 811 bis 81n, denen jeweils eine große Anzahl von Tintenkammern zugeordnet ist, auf jeder Seite eines Substrats 82 zur Bildung einer langgestreckten Zeilendruck-Kopfbaugruppe versetzt angeordnet. Diese Zeilendruck-Kopfbaugruppe wird derart angeordnet, dass ihre Längszeile mit der Hauptabtastrichtung übereinstimmt, die senkrecht zur Bewegungsrichtung eines Aufzeichnungsmediums verläuft, und das Aufzeichnungsmedium von ihr zeilenweise bedruckt wird.
In jedem der Tintenstrahlköpfe 811 bis 81n der Zeilendruck-Kopfbaugruppe sind wie in den Tintenstrahlköpfen 1 und 2 der ersten Ausführungsform die Tintendüsen jeweils zu Dritt versetzt angeordnet und die Tintenkammern in drei Sätze unterteilt, die jeweils jede dritte Kammer enthalten. In einem derartigen Zeilendruckkopf kann, wie in 21 dargestellt, jede der Zeilen mit Tintendüsen 83 in Kopf 811 gegenüber der entsprechenden Zeile mit Tintendüsen 84 in Kopf 813, die sich auf der gleichen Seite wie Kopf 81 befinden, um Δd in Subabtastrichtung versetzt werden.
In einem derartigen Fall kann der Zeilenversatz dadurch berichtigt werden, dass für das Projizieren von Tinte aus jedem Satz von Tintendüsen in Kopf 813 ein anderes Timing als für das Projizieren von Tinte aus dem entsprechenden Satz von Tintendüsen in Kopf 811 gewählt wird. Das heißt, der Positionsversatz in Subabtastrichtung wird, wie an früherer Stelle für die erste Ausführungsform beschrieben, dadurch berichtigt, dass man die Reihenfolge ändert, in der die in 4A, 4B und 4C dargestellten Ansteuerspannungswellenformen ausgewählt werden, d.h, dadurch, dass man das Timing der Tintenprojektion ändert. Der Positionsversatz in Subabtastrichtung der Tintendüsen in den Köpfen 811 und 812, die auf den entgegengesetzten Oberflächen des Substrats 82 angeordnet werden, kann durch genau die gleiche Steuerung wie in der ersten Ausführungsform korrigiert werden.
Als Nächstes soll eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 22 und 23 beschrieben werden.
Wie in 22 dargestellt, sind n Tintenstrahlköpfe 851 bis 85n, die jeweils mit einer großen Anzahl von Tintenkammern ausgerüstet sind, nebeneinander auf der gleichen Seite eines Substrats 86 angeordnet und am Substrat mit Klebstoff befestigt, woraus sich eine langgestreckte Zeilendruck-Kopfbaugruppe ergibt. Diese Zeilendruck-Kopfbaugruppe ist derart angeordnet, dass ihre Längszeile mit der Hauptabtastrichtung übereinstimmt, die senkrecht zu der Richtung verläuft, in der sich ein Aufzeichnungsmedium bewegt, und das Aufzeichnungsmedium durch sie zeilenweise bedruckt wird.
In jedem der Tintenstrahlköpfe 851 bis 85n der Zeilendruck-Kopfbaugruppe sind wie in den Tintenstrahlköpfen 1 und 2 der ersten Ausführungsform die Tintendüsen jeweils zu Dritt versetzt angeordnet und die Tintenkammern in drei Sätze unterteilt, die jeweils jede dritte Kammer enthalten. In einem derartigen Zeilendruckkopf kann, wie in 23 dargestellt, jede der Zeilen mit Tintendüsen 86 in Kopf 851 gegenüber der entsprechenden Zeile mit Tintendüsen 87 in Kopf 852 um Δd in Subabtastrichtung versetzt werden.
In einem derartigen Fall kann der Zeilenversatz dadurch korrigiert werden, dass für das Projizieren von Tinte aus jedem Satz von Tintendüsen in Kopf 852 ein anderes Timing als für das Projizieren von Tinte aus dem entsprechenden Satz von Tintendüsen in Kopf 851 gewählt wird. Das heißt, der Positionsversatz in Subabtastrichtung wird, wie an früherer Stelle für die erste Ausführungsform beschrieben, dadurch berichtigt, dass man die Reihenfolge ändert, in der die in 4A, 4B und 4C dargestellten Ansteuerspannungswellenformen ausgewählt werden, d.h. dadurch, dass man das Timing der Tintenprojektion ändert.
Als Nächstes soll eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 24 beschrieben werden.
Wie in 24 dargestellt, sind beispielsweise vier Tintenstrahlköpfe 911, 912, 913 und 914, die jeweils mit einer großen Anzahl von Tintenkammern ausgerüstet sind, derart angeordnet, dass sie parallel zueinander in der durch einen Pfeil angedeuteten Richtung, in der sich ein Aufzeichnungsmedium bewegt, d.h. in Subabtastrichtung verlaufen, und mit Abstand voneinander um eine vorherbestimmte Entfernung in Hauptabtastrichtung angeordnet sind, die senkrecht zu der Richtung verläuft, in der sich das Aufzeichnungsmedium bewegt, so dass eine serielle Druckkopfbaugruppe entsteht.
In jedem der Tintenstrahlköpfe 911 bis 914 der seriellen Druckkopfbaugruppe sind die Tintendüsen jeweils zu Dritt versetzt angeordnet und die Tintenkammern in drei Sätze unterteilt, die jeweils jede dritte Kammer enthalten. Mit Bezug auf eine Zeile 1i, auf der ein erster Satz von Tintendüsen 92 im linken Kopf 911 angeordnet ist, ist eine Zeile 2i, auf der ein erster Satz mit Tintendüsen 93 des Kopfes 912 angeordnet ist, mit Abstand von der Zeile 1i um die Entfernung d1 angeordnet. Eine Zeile 3i, auf der ein erster Satz mit Tintendüsen 94 des Kopfes 913 angeordnet ist, ist mit Abstand von der Zeile 1i um die Entfernung d2 angeordnet. Eine Zeile 4i, auf der ein erster Satz mit Tintendüsen 95 des Kopfes 914 angeordnet ist, ist von Zeile 1i um die Entfernung d3 versetzt.
Diese Art von serieller Druckkopfbaugruppe ist so angeordnet, dass sie sich in Hauptabtastrichtung bei angehaltenem Aufzeichnungsmedium bewegt, um gleichzeitig mehrere Zeilen mit Punkten zu drucken.
Die Druckkopfbaugruppe bildet einen seriellen Farbdruckkopf, wenn die Köpfe 911, 912, 913 und 914 als Köpfe für Zyan, Magenta, Gelb bzw. Schwarz verwendet werden.
Wenn von den Köpfen 911, 912 und 913 gedruckte Punkte in Hauptabtastrichtung nicht registerhaltig sind, kann die Reihenfolge, in der die in 4A, 4B und 4C dargestellten Ansteuerspannungswellenformen ausgewählt werden, wie in der ersten Ausführungsform geändert werden, d.h. das Timing der Tintenprojektion aus den Tintendüsen kann für jeden Satz von Tintendüsen in den Köpfen 911, 912 und 913 geändert werden, um den Punktregisterfehler in Hauptabtastrichtung zu korrigieren.
Als Nächstes sollen detaillierte Konfigurationen der Tintenstrahlköpfe in den bis jetzt beschriebenen Ausführungsformen beschrieben werden.
In 25A und 25B ist ein Tintenstrahlkopf dargestellt, der die Tinte in den Tintenkammern erhitzt und sie dann projiziert. In einer Oberfläche eines Substrats 101 sind Rillen mit U-förmigem Querschnitt in vorherbestimmten Abständen ausgebildet. Die Rillen sind oben mit einer Platte 102 und vorn mit einer Lochplatte 104 abgedeckt, in der Tintendüsen 103 ausgebildet sind, so dass eine große Anzahl von Tintenkammern 105 entstehen. Innerhalb jeder Tintenkammer sind ein Heizelement 106 und Elektrodenmuster 107 und 108, die das Heizelement mit Strom versorgen, ausgebildet, wobei die Elektroden wiederum mit einer Schutzschicht 109 abgedeckt sind.
In dieser Art von Tintenstrahlkopf wird durch Anlegen eines Steuerimpulses an das Heizelement 106 durch die Elektrodenmuster 107 und 108 die Tinte innerhalb der Tintenkammer rasch erhitzt, so dass sie kocht und eine Dampfblase bildet, wodurch ein Tintentröpfchen von der Tintendüse ausgestoßen wird.
Für die Konstruktion eines Zeilendruckkopfes aus derartigen Tintenstrahlköpfen würde eine beträchtliche Menge an elektrischem Strom benötigt, wenn gleichzeitig eine große Anzahl von Heizelementen angesteuert werden, was zu einer Vergrößerung der benutzten Stromversorgung führen würde. Durch Ansteuern der Tintenkammern im Zeitmultiplexverfahren wird die Anzahl der gleichzeitig angesteuerten Heizelemente reduziert, so dass die benötigte Menge an elektrischer Energie und somit die Größe der Stromversorgung reduziert werden kann. Wenn bei Ansteuerung im Zeitmultiplexverfahren die Tintenstrahlköpfe wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen konfiguriert und gesteuert werden, kann der Punktefluchtungsfehler korrigiert werden. Dies ist der Fall bei Ansteuerung eines seriellen Druckkopfes im Zeitmultiplexverfahren.
In 26A und 26B ist ein Tintenstrahlkopf dargestellt, der Tinte in Tintenkammern durch mechanische Vibrationen eines piezoelektrischen Materials ausstößt. In einer Oberfläche eines Substrats 111 aus piezoelektrischem Material sind Rillen mit U-förmigem Querschnitt ausgebildet, wobei ein in Richtung eines Pfeils polarisiertes Stellglied in der Mitte jeder Rille ausgebildet ist. Die Elektrodenmuster 113 und 114 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Stellgliedes angeordnet. Die Rillen sind oben mit einer Platte 115 und vorn mit einer Lochplatte 117, in der Tintendüsen 116 ausgebildet sind, abgedeckt, so dass eine große Anzahl von Tintenkammern 118 entsteht.
Bei dieser Art von Tintenstrahlkopf verursacht das Anlegen eines Steuerimpulses zwischen den Elektrodenmustern 113 und 114 eine mechanische Verformung im Stellglied 112, was zu einer Veränderung im Volumen der Tintenkammer führt. Eine Veränderung im Volumen der Tintenkammer bringt eine Veränderung im Druck in der Tintenkammer mit sich, so dass Tinte aus der Düse ausgestoßen wird.
Die Konstruktion eines Zeilendruckkopfes oder seriellen Druckkopfes aus derartigen Tintenstrahlköpfen und das Ansteuern von Tintenkammern im Zeitmultiplexverfahren ermöglichen es, den Punktefluchtungsfehler wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen zu korrigieren.
In 27A und 27B ist ein Tintenstrahlkopf dargestellt, der Tinte durch mechanische Vibrationen von piezoelektrischen Elementen ausstößt. Zwei entgegengesetzt polarisierte piezoelektrische Elemente werden miteinander verklebt und bilden somit ein Substrat 121. In einer Oberfläche des Substrats sind U-förmige Rillen mit vorherbestimmtem Abstand voneinander ausgebildet, die sich quer über die zwei piezoelektrischen Elemente erstrecken. Ein Elektrodenmuster 122 ist in den Seitenwänden und im Boden jeder Rille ausgebildet. Die Rillen sind oben mit einer Platte 123 und vorn mit einer Lochplatte 125, in der Tintendüsen 124 ausgebildet sind, abgedeckt, so dass eine große Anzahl von Tintenkammern 126 entsteht.
Bei dieser Art von Tintenstrahlkopf verursacht das Anlegen eines Steuerimpulses zwischen dem Elektrodenmuster 122 einer (zentralen) Tintenkammer und dem Elektrodenmuster 122 jeder der beiden Tintenkammern 126 auf beiden Seiten dieser Tintenkammer eine mechanische Verformung in Substratabschnitten zwischen den beiden Tintenkammern, was zu einer Veränderung im Druck in der zentralen Tintenkammer führt, aus der Tinte ausgestoßen werden soll. Die Veränderung im Druck ermöglicht das Ausstoßen von Tinte aus der der zentralen Tintenkammer zugeordneten Tintendüse 124.
Bei dieser Art von Tintenstrahlkopf werden folglich die Tintenkammern, da Substratabschnitte zwischen jeweils einer Tinte ausstoßenden Kammer und einer angrenzenden Tintenkammer verformt werden, im Zeitmultiplexverfahren angesteuert. Wenn diese Art von Tintenstrahlkopf in der beschriebenen Weise in Verbindung mit jeder der Ausführungsformen konfiguriert und gesteuert wird, können Punktefluchtungsfehler korrigiert werden.
Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf Tintenstrahlköpfe beschrieben wurden, lässt sich die vorliegende Erfindung auch auf Thermoköpfe anwenden.
Die oben beschriebenen versetzten Tintendüsenanordnungen können eine Anordnung gemäß 28 beinhalten.

Claims

Ein Ansteuerungsverfahren, welches Aufzeichnungsköpfe benutzt, die auf einem Substrat parallel zu einer Hauptabtastrichtung angeordnet sind, die senkrecht zu einer Bewegungsrichtung eines Aufzeichnungsmediums verläuft, welches relativ zu den Aufzeichnungsköpfen (1, 2) bewegbar ist, wobei jeder der Aufzeichnungsköpfe (1, 2) Aufzeichnungselemente umfasst, und die Aufzeichnungsköpfe in versetzter Weise in Hauptabtastrichtung angeordnet sind, derart, dass drei Gruppen mit einem Abstand D in einer Subabtastrichtung angeordnet sind, die mit der Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsmediums übereinstimmt, wobei die drei Gruppen eines der Aufzeichnungsköpfe (1) mit Abstand von den entsprechenden drei Gruppen irgendeines angrenzenden Kopfes der Aufzeichnungsköpfe (2) um eine Entfernung angeordnet sind, die folgender Gleichung entspricht: d = n3D (n=Ganzzahl), wobei das Ansteuerungsverfahren die Ansteuerungs-Timings der drei Gruppen jedes der Aufzeichnungsköpfe (1, 2) und die Bewegungsgeschwindigkeiten der Gruppen relativ zum Aufzeichnungsmedium derart steuert, dass die drei Gruppen auf der gleichen Zeile drucken, dadurch gekennzeichnet, dass in den Fällen, in denen eine Verschiebung in der Druckposition zwischen einem der Aufzeichnungsköpfe (1) und den anderen (2) in Subabtastrichtung durch d – n3D ausgedrückt wird, und falls eine Verschiebung d – n3D nicht der Formel –D/6 ≤ d – n3D < D/6entspricht, eine Druckreihenfolge der drei Gruppen jedes Aufzeichnungskopfes (1, 2) derart geändert wird, dass eine Verschiebung in der Druckposition zwischen den Gruppen der Aufzeichnungsköpfe kleiner als die Hälfte des Abstands D der Gruppen von Aufzeichnungselementen ist.