DE69929637T2

DE69929637T2 - Druckvorrichtung

Info

Publication number: DE69929637T2
Application number: DE69929637T
Authority: DE
Inventors: Yoshio łc/o Canon Kabushiki Kaisha Uchikata
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-07-16
Filing date: 1999-07-15
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2019-07-16
Also published as: DE69914679T2; EP0972646B1; US6354691B1; JP2000033739A; EP1350632B1; EP0972646A1; JP3501654B2; EP1350632A1; DE69929637D1; DE69914679D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Druckvorrichtung und insbesondere auf eine Druckzeitverlaufssteuerung eines Druckkopfs in der Druckvorrichtung.
Es ist eine Vielfalt von Techniken zum Steuern des Druckzeitverlaufs bekannt, und ein derartiges Beispiel ist eine Technologie, die einen Druckzeitverlauf unter Verwendung eines Kodierers erzeugt. Von dem durch eine derartige Druckvorrichtung verwendeten Kodierer ist allgemein bekannt, dass er der Druckauflösung entspricht.
Ein weiteres allgemein bekanntes Beispiel verwendet einen Kodierer mit einer niedrigeren Auflösung als der Druckauflösung der Druckvorrichtung, erfasst ansteigende und abfallende Flanken zweier Impulssignale AS und BS, die um 90 Grad gegeneinander phasenverschoben sind, und gibt ein Vierfachzyklussignal aus, um ein Druckzeitverlaufssignal mit einer vierfachen Auflösung zu erzeugen.
Noch ein weiteres Beispiel verwendet einen Kodierer mit einer niedrigeren Auflösung als der Druckauflösung wie in dem vorstehenden Beispiel, misst ein Intervall zwischen von dem Kodierer ausgegebenen Impulsen und teilt das Impulsintervall einen Zyklus zuvor in n gleiche Teile, um ein Druckzeitverlaufssignal mit einer Auflösung von n Mal der ursprünglichen Kodiererauflösung zu erzeugen.
In dem Fall jedoch, in dem ein zu der Druckauflösung passender Kodierer verwendet wird, erfordert das Drucken mit hoher Auflösung einen Kodierer, der eine entsprechend hohe Auflösung aufweist, was die Vorrichtung teuer macht.
Ferner treten in dem Fall, in dem ein Kodierer mit einer niedrigeren Auflösung als der Druckauflösung verwendet wird und in dem die ansteigenden und abfallenden Flanken zweier um 90 Grad phasenverschobener Impulssignale AS, BS erfasst werden, um ein Vierfachzyklussignal zu erzeugen und dadurch ein Druckzeitverlaufssignal mit einer vierfachen Auflösung zu erzeugen, wenn in dem Kodierer ein optischer Sensor verwendet wird, Intervallfehler auf, die Fehler auf Grund von Sensoreigenschaften einer Lichtempfangsvorrichtung oder dergleichen, Phasenverschiebungen zwischen A- und B-Phasen-Signalen und von einer Schaltung, die eine Ausgabe von der Lichtempfangsvorrichtung in ein Rechteckimpulssignal umwandelt, hervorgerufene Fehler umfassen. Die Intervallfehler können bewirken, dass der Druckzeitverlauf relativ stark von einer gewünschten Position abweicht. Hinsichtlich einer digitalen Servovorrichtung offenbart demgegenüber zum Beispiel die japanische Offenlegungsschrift Nr. 7-210249 eine Technik, die die Vierfachintervallfehler korrigiert, um die durch das Vierfachsignal dargestellte Druckposition zu korrigieren. In dem Fall einer Druckvorrichtung ist jedoch nicht die Erfassung einer genauen, dem Signal entsprechenden Druckposition erforderlich, sondern die Erzeugung eines genauen Druckzeitverlaufs für eine vorbestimmte Druckposition, und daher kann das in dem Amtsblatt Offengelegte die Abweichung der Druckposition nicht korrigieren.
Ferner kann in dem Fall, in dem ein Kodierer mit einer niedrigeren Auflösung als der Druckauflösung verwendet wird und in dem ein Intervall zwischen benachbarten Impulssignalen gemessen und das Impulssignalintervall einen Zyklus zuvor in n gleiche Teile geteilt wird, um ein Druckzeitverlaufssignal mit einer Auflösung von n Mal der ursprünglichen Kodiererauflösung zu erzeugen, unter Intervallen zwischen zwei benachbarten Impulssignalen eine Zeitdifferenz auftreten. Wenn eine derartige Zeitdifferenz auftritt, kann sich ein Impulssignalintervall in dem vorhergehenden Zyklus verlängern und ein Impulssignalintervall in dem derzeitigen Zyklus in diesem Ausmaß verkürzen, was ein Problem dahingehend verursacht, dass eine zur Datenübertragung und zur mit dem Ansteuern des Kopfs verbundenen Druckverarbeitung erforderliche Zeit unzureichend werden kann.
Bei jeder der vorstehend beschriebenen bekannten Techniken können plötzliche Störungen oder dergleichen Veränderungen in dem Zeitverlauf und dem Zyklus des Kodierers verursachen und können zu einem Versagen oder Fehler der Druckverarbeitung führen.
US-A-4436439 beschreibt einen kleinen Drucker, der eine Zeitverlaufseinrichtung in der Form eines in den den Druckkopf bewegenden Motor eingebauten Tachogenerators aufweist. Der Drucker weist eine Druckpositionssteuereinheit auf, in der das von der Zeitverlaufseinrichtung bereitgestellte Zeitverlaufssignal geformt und daraufhin einer 1/N-Teilungsschaltung für die Zeitverlaufssignalperiode zugeführt wird, die n Impulse für jedes Zeitverlaufssignal und so ein n-Zeitverlaufssignal erzeugt. Das n-Zeitverlaufssignal wird einer Koinzidenzschaltung und einem Zeitverlaufsdatenspeicher für Zeitverlaufsberechnungsschaltungen zugeführt. Ein Rücksetzsignal setzt den Zeitverlaufsdatenspeicher oder die Zeitverlaufsberechnungsschaltungen gemäß einem Signal von einer Positionserfassungseinrichtung zurück, so dass der Koinzidenzschaltung ein Entscheidungssignal zugeführt wird. Das Entscheidungssignal bestimmt, ob das vorliegende Endzeitverlaufssignal als ein Druckpositionssignal zur Betätigung des Druckkopfs bereitgestellt werden soll.
JP-A-9-71008 beschreibt ein Druckkopfsteuersystem mit einer Impulssignalausgabeeinheit zur Erzeugung eines Impulssignals mit Perioden einschließlich benachbarter hoher und niedriger Pegel in einer der Bewegung des Druckwagens proportionalen Zahl. Eine Periodenberechnungseinheit erfasst jede ansteigende und abfallende Flanke des Impulssignals und berechnet daraus die Dauer der letzten Periode unmittelbar vor einer erfassten Flanke der ansteigenden und abfallenden Flanken. Eine Druckperiodenberechnungseinheit teilt jede empfangene Dauer einheitlich durch eine der Druckauflösung des Druckers entsprechende vorbestimmte Zahl, um für jede empfangene Dauer eine Druckperiode zu bestimmen. Die Periodendauer wird nacheinander sowohl bei der ansteigenden als auch bei der abfallenden Flanke des Impulssignals aktualisiert. Jedes Mal, wenn die Periodendauer aktualisiert wird, wird die Druckperiode zur Bestimmung des Zeitverlaufs des Druckens von Punkten durch ein Teilen der aktualisierten Druckdauer durch die für diese Druckauflösung passende vorbestimmte Zahl neu bestimmt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Druckvorrichtung nach Anspruch 1 bereitgestellt.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt eine Druckvorrichtung bereit, die bei einem Ausführen eines Druckens mit hoher Auflösung einen genauen Druckzeitverlauf erzeugen kann, um die Druckpositionsgenauigkeit eines Druckkopfs zu verbessern und dadurch ein Drucken mit hoher Qualität auszuführen.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt eine Druckvorrichtung bereit, die zum Ausführen eines Druckens in der Lage ist, das es verhindert, dass mit Druckpositionen verbundene Fehler auf Grund von Störungen wie beispielsweise Rauschen erzeugt werden.
Die vorangehende Druckvorrichtung, welche einen Druckkopf zum Drucken auf ein Druckmedium verwendet, weist vorzugsweise eine Konstruktion auf, bei welcher, wenn die Druckendzeit des vorhergehenden Zyklus der vorbestimmten Bezugsphase des derzeitigen Zyklus nacheilt, die Korrektureinrichtung einen Anfangszeitpunkt des durch die Druckzeitverlaufserzeugungseinrichtung erzeugten Druckzeitverlaufssignals des derzeitigen Zyklus um ein der erfassten Zeitdifferenz entsprechendes Ausmaß verzögert und einen Zyklus des Druckzeitverlaufssignals des derzeitigen Zyklus korrigiert.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Korrektureinrichtung dahingehend ausgestaltet, um eine Startzeitgebung bzw. einen Anfangszeitpunkt und einen Zyklus des von der Druckzeitverlaufserzeugungseinrichtung erzeugten Druckzeitgebungssignals bzw. Druckzeitverlaufssignals des nächsten Zyklus gemäß einem Ergebnis eines Vergleichs zwischen dem Zeitintervall eines vorangehenden Zyklus und des Zeitintervalls eines derzeitigen Zyklus zu korrigieren, welche von der Phasenintervall-Erfassungseinrichtung erfasst sind.
Die vorstehenden und andere Ausgestaltungen, Wirkungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ihrer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher.
1 zeigt eine schematische Draufsicht, die eine Umrissanordnung einer Tintenstrahldruckvorrichtung gemäß einem ersten nicht in den Geltungsbereich der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel darstellt.
2 zeigt ein Blockschaltbild, das darstellt, wie ein Druckzeitverlauf gemäß dem ersten Beispiel erzeugt wird.
3 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm, das die Erzeugung eines Druckzeitverlaufssignals gemäß dem ersten Beispiel darstellt.
4 zeigt ein Blockschaltbild, das darstellt, wie ein Druckzeitverlauf gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erzeugt wird.
5 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm, das die Erzeugung eines Druckzeitverlaufssignals gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
6 zeigt ein Blockschaltbild, das darstellt, wie ein Druckzeitverlauf gemäß einem zweiten nicht in den Geltungsbereich der beanspruchten Erfindung fallenden Beispiel erzeugt wird.
Nachstehend sind ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und nicht in den Geltungsbereich der beanspruchten Erfindung fallende Beispiele mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
(Erstes nicht in den Geltungsbereich der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
Nachstehend ist ein erstes Beispiel einer Tintenstrahldruckvorrichtung mit Bezug auf die 1, 2 und 3 beschrieben. 1 zeigt eine Draufsicht, die den Umrissaufbau der Tintenstrahldruckvorrichtung darstellt. 2 zeigt ein Schaltungsblockschaltbild, das die Erzeugung eines Druckzeitverlaufs auf der Grundlage der Ausgabe des Kodierers darstellt, und 3 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm, das die Erzeugung eines Druckzeitverlaufssignals auf der Grundlage einer Phasenausgabe von dem Kodierer darstellt.
In 1 stellt ein Bezugszeichen 1 eine Tintenstrahleinheit dar, die einen Druckkopf und eine Tintenkartusche umfasst. Unter verschiedenen Typen von Tintenstrahlsystemen verwendet dieses System den Druckkopf, der thermische Energie nutzt, um eine Blase zum Ausstoßen eines Tintentröpfchens auszubilden. Der Druckkopf und die Kartusche sind beide abnehmbar an einem Wagen 5 angebracht. Der Wagen 5 steht mit einer Führungsschiene 6 gleitfähig im Eingriff und kann durch einen nicht gezeigten Antriebsmechanismus entlang der Führungsschiene 6 in der Richtung eines Pfeils in der Figur angetrieben werden. Somit kann der Druckkopf einen Druckträger 2 wie beispielsweise Papier überstreichen und stößt während des Überstreichens Tinte auf den Druckträger 2 aus, um ein Drucken auszuführen. Mit 3 ist eine Linearskala bezeichnet, die mit Schlitzen mit konstantem Abstand versehen ist und die sich in der Bewegungsrichtung des Wagens 5 erstreckt. An dem Wagen 5 ist ein Kodierer 4 angebracht, der ein Paar aus einem Lichtausstrahlungsabschnitt und einem Lichtempfangsabschnitt aufweist. Während der Wagen 5 sich bewegt, gibt der Kodierer 4 ein Signal gemäß der Position eines Schlitzes an der Linearskala 3 aus.
Der die Linearskala 3 und den optischen Kodierer 4 umfassende Linearkodierer ist bekannt, und der optische Kodierer 4 weist zwei feste Schlitze auf, die mit einem Winkel von 90 Grad zueinander angeordnet sind und den Schlitzen der Linearskala 3 gegenüberliegen, um Kodiererausgaben von A- und B-Phasen-Signalen zu erzeugen, die um 90 Grad gegeneinander phasenverschoben sind. Jeder der zwei festen Schlitze ist mit einem Lichtempfangsabschnitt versehen, und diese zwei Lichtempfangsabschnitte empfangen Licht von dem Lichtausstrahlungsabschnitt, das durch den Schlitz der Linearskala 3 hindurchgegangen ist. Mit diesem Aufbau kann der Linearkodierer die Position des sich bewegenden Druckkopfs 1 erfassen und ein Signal als Positionsinformationen des Druckkopfs ausgeben. Eine Druckkopfantriebssteuerung steuert den Druckkopf gemäß den Positionsinformationen des Druckkopfs an, um Tinte an einer bestimmten Position auszustoßen, während der Druckkopf den Druckträger 2 überstreicht.
Die Linearskala 3 ist mit Schlitzen ausgebildet, die einem relativ niedrigen Auflösungsvermögen entsprechen, das 1/n der Druckauflösung beträgt. Da der Bedarf an einer höheren Qualität des Druckbilds zunimmt, ist ein wachsender Bedarf an einer höheren Auflösung des Linearkodierers selbst vorhanden. Eine Ausbildung der Schlitze und des optischen Kodierers mit einem höheren Auflösungsvermögen kann wie vorher beschrieben die Kosten sowie Rausch- und Fehlerkomponenten erhöhen, was dann wieder eine Filterschaltung zur Beseitigung der Rausch- und Fehlerkomponenten erfordert und somit zu einer Kostensteigerung führt. In diesem Beispiel sind jedoch die Schlitze der Linearskala 3 mit einem relativ niedrigen Auflösungsvermögen ausgebildet, das 1/n der Druckauflösung beträgt, was es erlaubt, den Linearkodierer kostengünstig aufzubauen.
3 zeigt die A-Phasen- und B-Phasen-Ausgaben der Lichtempfangsabschnitte des optischen Kodierers 4. Die Energie des empfangenen Lichts der Lichtempfangsabschnitte wird maximal, wenn ein Fenster des Schlitzes der Linearskala 3 mit einem Fenster des festen Schlitzes des optischen Kodierers 4 zusammenfällt, und minimal, wenn diese Fenster um 180 Grad gegeneinander phasenverschoben sind. Die Energie des empfangenen Lichts ändert sich zwischen dem Maximum und dem Minimum nahezu linear. Folglich sind die kontinuierlichen Signalverläufe der Energie des empfangenen Lichts bei der Bewegung des Wagens 5 tatsächlich dreieckige Signalverläufe. Die Ausgangssignale von Phase A und Phase B wie in 3 gezeigt werden durch ein Wandeln der Dreieckswellen in Impulssignale mit einem vorbestimmten, als ein Bezugswert genommenen Durchschnittspegel erhalten. Wie in der Figur gezeigt sind diese Impulssignale um 90 Grad phasenverschoben.
Die ansteigenden und abfallenden Flanken der A- und B-Phasen-Signale werden erfasst, um ein Zeitverlaufssignal zu erzeugen, dessen Zyklus viermal so groß wie der des ursprünglichen Signals ist, das heißt viermal so groß wie das ursprüngliche Auflösungsvermögen. Wie vorstehend beschrieben erhöht dies jedoch auch Fehler, die mit Eigenschaften des Lichtempfangssensors des optischen Kodierers 4, Phasenverschiebungen des A- und B-Phasen-Signals und einer Signalverarbeitungsschaltung, die ein von dem Lichtempfangsabschnitt ausgegebenes analoges Signal in ein Rechteckwellensignal wandelt, verbunden sind. Daher kann eine Verwendung des Vierfachzyklussignals im Istzustand zur Erzeugung eines Druckzeitverlaufssignals keinen genauen Druckzeitverlauf erzeugen. Ferner weicht selbst dann, wenn ein Aufbau zur Korrektur ausgebildet wird, um eine dem Vierfachzyklussignal entsprechende genaue Druckposition wie in dem vorstehend beschriebenen Amtsblatt offenbart zu erzeugen, die durch das Vierfachzyklussignal dargestellte korrigierte Druckposition von der beabsichtigten Druckposition ab, wenn die Fehler auftreten, da die durch dieses Verfahren bereitgestellte Korrektur die Wirkungen der vorstehend beschriebenen Fehler nicht beseitigt. Somit kann das durch dieses Verfahren erzeugte Signal ebenfalls nicht als der die genaue Druckposition darstellende Druckzeitverlauf verwendet werden.
Dieses Beispiel erzeugt somit einen Druckzeitverlauf durch einen in 2 gezeigten Schaltungsaufbau. In 2 misst ein Zykluszähler 201 einen vorhergehenden Zyklus zwischen Bezugsphasen eines Ausgangssignals des Kodierers 4 und gibt den gemessenen Zyklus zu einer Zykluskorrekturschaltung 202 aus. Eine n-Multiplikationsschaltung 203 multipliziert den von der Zykluskorrekturschaltung 202 ausgegebenen korrigierten Zyklus mit 1/n und sendet ein multipliziertes Ergebnis an eine Druckzeitverlaufserzeugungsschaltung 204. Eine Druckverarbeitungsschaltung 205 steuert den Druckkopf 1 gemäß einem Druckzeitverlaufssignal von der Druckzeitverlaufserzeugungsschaltung 204 an, um ein Drucken auszuführen. Wenn das Drucken für n Zyklen beendet ist, gibt die Druckverarbeitungsschaltung 205 ein Druckendesignal zu einem Zeitdifferenzzähler 206 aus. Der Zeitdifferenzzähler 206 misst eine Zeitdifferenz zwischen einer Bezugsphase des Kodierers 4 für das derzeitige Drucken und dem Druckendesignal.
Wenn das Druckendesignal gemäß dem durch den Zeitdifferenzzähler 206 erzeugten gemessenen Ergebnis als der Bezugsphase des Kodierers 4 für das derzeitige Drucken nacheilend befunden wird, führt eine Triggerkorrekturschaltung 207 eine Korrektur aus, um den Start des Druckzeitverlaufssignals (Trigger) um die Zeitdifferenz zu verzögern. Wenn das Druckendesignal als der Bezugsphase des Kodierers 4 für das derzeitige Drucken voreilend befunden wird, führt die Triggerkorrekturschaltung 207 keine Korrektur aus. Wenn gemäß dem durch den Zeitdifferenzzähler 206 erzeugten gemessenen Ergebnis das Druckendesignal als der Bezugsphase des derzeitigen Druckens des Kodierers 4 nacheilend befunden wird, führt die Druckverarbeitungsschaltung 205 auf ähnliche Weise eine Korrektur aus, um den Zyklus um die Zeitdifferenz zu verkürzen. Wenn das Druckendesignal vor der Bezugsphase eines derzeitigen Druckens bzw. der derzeitiges-Drucken-Bezugsphase des Kodierers 4 auftritt, führt die Druckverarbeitungsschaltung 205 keine Korrektur aus. Die Druckzeitverlaufserzeugungsschaltung 204 erzeugt das Druckzeitverlaufssignal für n Zyklen gemäß dem von der n-Multiplikationsschaltung 203 ausgegebenen Zyklus und dem von der Triggerkorrekturschaltung 207 ausgegebenen Trigger.
Obwohl ein Beispielfall gezeigt ist, der die Triggerkorrekturschaltung 207 und die Zykluskorrekturschaltung 202 verwendet, um den Drucktrigger und den Druckzyklus zu korrigieren, ist es möglich, den Drucktrigger zu einem Zeitpunkt, zu dem das Druckendesignal erzeugt wird, oder zu einem Zeitpunkt, zu dem die Bezugsphase des Kodierers ansteigt, zu erzeugen, je nachdem, welcher Zeitpunkt später ist. Falls das nächste Bezugssignal auftritt, bevor das Drucken endet, kann der Zykluszähler heruntergezählt werden, bis das Drucken endet.
3 zeigt ein Signalverlaufsdiagramm, das durch die in 2 gezeigten Schaltungsblöcke erzeugte Beispielsignale darstellt.
Dieses Beispiel stellt einen Fall dar, in dem ein Drucken mit einem Zyklus gleich 1/8 des Kodiererzyklus ausgeführt wird, der durch eine 8-Multiplikationsschaltung erzeugt wird. Die Bezugsphase der Kodiererausgabe zur Erzeugung eines Druckzeitverlaufs ist bei jedem Druckzyklus eine ansteigende Flanke des A-Phasen-Signals. Da das B-Phasen-Signal der Kodiererausgabe oder die abfallende Flanke nicht verwendet wird und zu allen Zeiten die gleiche Phase als ein Bezugswert verwendet wird, kann selbst dann ein genauer Zeitverlauf erzeugt werden, wenn eine kostengünstige Linearskala und ein kostengünstiger Kodierer verwendet werden.
Daraufhin wird dann, wenn das mit dem durch den vorhergehenden Kodiererzyklus ((1) in der Figur) erzeugten Druckzeitverlaufssignal verbundene Druckendesignal der Bezugsphase für das derzeitige Drucken nacheilt, eine Korrektur ausgeführt, um den Start des Triggersignals des derzeitigen Druckens um die Zeitdifferenz ΔT ((2) in der Figur) zu verzögern und so das Fortsetzen des Druckens ohne Fehler zu ermöglichen.
Da die Länge des Druckzyklus um die Zeitdifferenz ΔT ((3) in der Figur) verkürzt wird, ist es ferner möglich, das Problem zu beseitigen, dass sich die Zeitdifferenz unter aufeinanderfolgender Verschiebung der Druckpositionen ansammelt, wie es auftreten würde, wenn der Druckzeitverlauf einfach um die Zeitdifferenz verzögert werden würde. Dies stellt ein Drucken mit weniger Fehlern sicher.
Falls die mit dem vorhergehenden Druckzyklus verbundene tatsächliche Druckverarbeitung sich in den nächsten Druckzyklus bewegt, wird ferner die Zeitlänge, um die die Druckverarbeitung in den nächsten Druckzyklus hineinkommt, als die Zeitdifferenz ΔT genommen, und die entsprechende Korrektur wie vorstehend beschrieben wird ausgeführt. Diese Korrektur verhindert, dass die Zeitdifferenz angesammelt wird und die Druckposition sehr verschiebt. Anders betrachtet erlaubt dies der Druckverarbeitung, in die nächste Druckverarbeitung hineinzukommen, was es ermöglicht, die Druckverarbeitungszeit ohne Rücksicht auf Zyklusveränderungen auf einen ausreichend großen Wert einzustellen, was dann wieder ein stabiles und schnelles Drucken sicherstellt.
Wie in 3 gezeigt wird bei dem Rückwärts- oder Umkehrdruckdurchlauf eine ähnliche Steuerung des Druckzeitverlaufs ausgeführt.
Bei dem Rückwärtsdruckdurchlauf wird die abfallende Flanke des A-Phasen-Signals als eine Bezugsphase verwendet. Dies erlaubt es, den Druckzeitverlauf bei der gleichen Phase mit Bezug auf die Linearskalenposition wie bei dem Vorwärtsdruckdurchlauf zu erzeugen.
In einem Tintenstrahldrucksystem wie diesem Beispiel gibt es einen bestimmten Zwischenraum zwischen dem Druckkopf und dem Druckträger. Folglich kann sich die Zeit, die ein Tintentröpfchen zum Fliegen und Erreichen des Druckträgers braucht, abhängig davon, ob das Drucken bei dem Vorwärtsdurchlauf oder dem Rückwärtsdurchlauf stattfindet, ändern, was dann wieder Abweichungen der Tintentröpfchenlandepositionen verursachen kann. Folglich wird eine Vorwärts-/Rückwärtsdurchlaufzeitverlaufskorrektur ausgeführt, um die Landeabweichungen zu korrigieren.
Als nächstes wird ein Ausführungsbeispiel einer Tintenstrahldruckvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in Bezug auf 4 und 5 beschrieben. 4 zeigt ein Blockschaltbild, das darstellt, wie ein Druckzeitverlauf auf der Grundlage der Ausgabe eines Kodierers erzeugt wird. 5 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm, das ein Druckzeitverlaufssignal darstellt.
In 4 misst ein Zykluszähler 501 einen Zyklus. zwischen Bezugsphasen des Ausgangssignals des Kodierers 4 und gibt den gemessenen Zyklus an eine Zykluskorrekturschaltung 502 aus. Eine n-Multiplikationsschaltung 503 multipliziert den von der Zykluskorrekturschaltung 502 ausgegebenen Zyklus mit 1/n und gibt das Ergebnis an eine Druckzeitverlaufserzeugungsschaltung 504 aus. Eine Druckverarbeitungsschaltung 505 steuert den Druckkopf 1 gemäß einem Druckzeitverlaufssignal von der Druckzeitverlaufserzeugungsschaltung 504 an, um ein Drucken auszuführen.
Ein Zähler 506 eines vorangehenden Zyklus bzw. ein vorangehender-Zyklus-Zähler 506 speichert eine vorangehende Zykluszeit eines Bezugssignals A. Wenn der Wert des vorangehender-Zyklus-Zählers 506 größer als der Wert der durch den Zykluszähler 501 gemessenen Zykluszeit ist, korrigiert eine Triggerkorrekturschaltung 507 einen Drucktrigger des nächsten Zyklus durch die Zeitdifferenz zwischen den beiden Zählwerten. Ist der Wert des Zykluszählers 501 größer als der Wert des vorangehender-Zyklus-Zählers 506, wird keine Korrektur vorgenommen. In diesem Fall wird die Bezugsphase der Ausgabe des Kodierers 4 als der Trigger verwendet. Ist der Wert des vorangehender-Zyklus-Zählers 506 größer als der durch den Zykluszähler 501 gemessene Wert, subtrahiert die Zykluskorrekturschaltung 502 die Zeitdifferenz zwischen den beiden Zählwerten von dem Wert des Zykluszählers 501 und gibt die nächste Zykluszeit aus. Ist der Wert des Zykluszählers 501 größer als der Wert des vorangehender-Zyklus-Zählers 506, wird keine Korrektur vorgenommen, und der Wert des Zykluszählers 501 wird unverändert ausgegeben.
Die Druckzeitverlaufserzeugungsschaltung 504 erzeugt ein Druckzeitverlaufssignal für n Zyklen gemäß dem aus der n-Multiplikationsschaltung 503 ausgegebenen Zyklus und dem aus der Triggerkorrekturschaltung 507 ausgegebenen Trigger.
5 zeigt ein Signalverlaufsdiagramm, das durch die in 4 gezeigten Schaltungsblöcke erzeugte Signale darstellt. Was hier gezeigt ist, repräsentiert einen Fall, bei welchem ein Drucken mit einem Zyklus gleich 1/8 des Kodiererzyklus ausgeführt wird, der durch eine 8-Multiplikationsschaltung 503 erzeugt wird.
Wie in 5 gezeigt, ist die Bezugsphase der Kodiererausgabe zur Erzeugung des Druckzeitverlaufs bei jedem Druckzyklus eine ansteigende Flanke des A-Phasen-Signals. Da das B-Phasen-Signal der Kodiererausgabe oder die abfallende Flanke nicht verwendet wird und zu allen Zeiten die gleiche Phase als ein Bezug verwendet wird, kann selbst dann ein genauer Zeitverlauf erzeugt werden, wenn eine kostengünstige Linearskala und ein kostengünstiger Kodierer verwendet werden.
Dann wird, wenn die Druckverarbeitung, welche mit dem durch den vorhergehenden Kodiererzyklus erzeugte Druckzeitverlaufssignal verbunden ist, sich über den Druckanfangszeitpunkt des derzeitigen Kodiererzyklus hinaus erstreckt, der Drucktrigger des nächsten Zyklus durch diese Überschusszeit korrigiert, und so das Fortsetzen des Druckens ohne Fehler ermöglicht.
Da der Druckzyklus korrigiert wird, ist es ferner möglich, das Problem zu beseitigen, dass sich die Zeitdifferenz unter aufeinanderfolgender Verschiebung der Druckpositionen ansammelt, wie es auftreten würde, wenn der Druckzeitverlauf einfach um die Zeitdifferenz verzögert werden würde. Dies stellt ein Drucken mit weniger Fehlern sicher.
Anders betrachtet, erlaubt die vorangehende Konfiguration, dass die Überschusszeit vorhanden ist, was es ermöglicht, die Druckverarbeitungszeit ohne Rücksicht auf Zyklusvariationen auf einen ausreichend großen Wert einzustellen, was dann wieder ein stabiles und schnelles Drucken sicherstellt.
(Zweites nicht in den Geltungsbereich der beanspruchten Erfindung fallendes Beispiel)
Nachstehend ist ein zweites Beispiel mit Bezug auf 6 beschrieben. 6 zeigt ein Blockschaltbild, das darstellt, wie ein Druckzeitverlauf auf der Grundlage der Kodiererausgabe erzeugt wird.
In 6 misst ein Zykluszähler 701 einen Zyklus zwischen Bezugsphasen des Ausgangssignals des Kodierers 4 und gibt den gemessenen Zyklus an eine Zykluskorrekturschaltung 702 aus. Eine n-Multiplikationsschaltung 703 multipliziert den von der Zykluskorrekturschaltung 702 ausgegebenen korrigierten Zyklus mit 1/n und gibt das Ergebnis an eine Druckzeitverlaufserzeugungsschaltung 704 aus. Eine Druckverarbeitungsschaltung 705 steuert den Druckkopf 1 gemäß einem Druckzeitverlaufssignal von der Druckzeitverlaufserzeugungsschaltung 704 an, um ein Drucken auszuführen.
Eine Minimumzykluswertschaltung 706 bei der Vorrichtung dieses Beispiels speichert im Voraus eine zum Ausführen einer Druckverarbeitung, wie beispielsweise eine Datenübertragung und eine Druckkopfansteuerung, minimal erforderliche Zeit. Wenn der Wert des Zykluszählers 701 kleiner als der Wert der Minimumzykluswertschaltung 706 ist, korrigiert eine Triggerkorrekturschaltung 707 einen Trigger durch die Zeitdifferenz zwischen den beiden Werten. Ist der Wert des Zykluszählers 701 größer als der Wert der Minimumzykluswertschaltung 706, führt die Triggerkorrekturschaltung 707 keine Korrektur durch, und es wird die Bezugsphase der Ausgabe des Kodierers 4 als der Trigger verwendet. Ist der Wert des Zykluszählers 701 kleiner als der Wert der Minimumzykluswertschaltung 706, gibt die Zykluskorrekturschaltung 702 in gleicher Weise einen Zyklus aus, welcher durch Addieren der Zeitdifferenz zwischen den beiden Werten zu dem Wert des Zykluszählers erlangt wird. Ist der Wert des Zykluszählers 701 größer als der Wert der Minimumzykluswertschaltung 706, führt die Zykluskorrekturschaltung 702 keine Korrektur durch, und gibt den Wert des Zykluszählers 701 unverändert aus. Die Druckzeitverlaufserzeugungsschaltung 704 erzeugt ein Druckzeitverlaufssignal für n Zyklen gemäß dem aus der n-Multiplikationsschaltung 703 ausgegebenen Zyklus und dem aus der Triggerkorrekturschaltung 707 ausgegebenen Trigger.
Mit der vorangehende Konfiguration ist es möglich, ein Drucken ohne Fehler fortzusetzen, auch wenn Störungen, wie beispielsweise plötzliches Rauschen, es verursachen, dass der Kodiererzyklus variiert und unter den Minimumzykluswert fällt.
Wenn der Wert des Zykluszählers 701 kleiner als der vorbestimmte Wert ist, oder wenn aufeinanderfolgend ein Ereignis eintritt, dass der Wert kleiner als der vorbestimmte Wert ist, wird dies ferner als anormal beurteilt, und es wird eine Fehleranzeige erzeugt. Dies macht es möglich, andere Anormalitäten als plötzliche Störungen zu erfassen und mit ihnen zurecht zu kommen.
Auch wenn bei der vorangehenden Beschreibung nur eine Entscheidung in Bezug auf den Minimumzykluswert vorgenommen wird, ist es auch möglich; den Maximalwert des Zyklus auf die gleiche Weise zu prüfen, so dass, selbst wenn sich der Kodiererzyklus aufgrund von Störungen, wie beispielsweise Rauschen, plötzlich ändert, das Drucken ohne Fehler fortgesetzt werden kann. Auch in diesem Fall wird, wenn der Zykluszählerwert größer als der vorbestimmte Wert ist, oder wenn aufeinanderfolgend ein Ereignis auftritt, bei welchem der Wert größer als der vorbestimmte Wert ist, dies als anormal beurteilt, und es wird eine Fehleranzeige erzeugt. Dies macht es möglich, andere Anormalitäten als plötzliche Störungen zu erfassen und mit ihnen zurecht zu kommen.
Während die vorstehenden Beispiele und Ausführungsbeispiele Beispielfälle einer Tintenstrahldruckvorrichtung beschrieben haben, kann die Erfindung auch auf andere Druckvorrichtungen, wie beispielsweise die des Thermotyps und des Thermotintentransfertyps, angewendet werden.
Obwohl die vorstehenden Beispiele und Ausführungsbeispiele einen Fall einer Verwendung eines optischen Linearkodierers betrifft, kann die Erfindung ferner auch auf andere Typen von Erfassungssystemen wie beispielsweise die des rotatorischen Typs und magnetischen Typs angewendet werden.
(Anderes)
Die Erfindung erzielt deutliche Wirkungen, wenn sie auf einen Aufzeichnungskopf oder eine Aufzeichnungsvorrichtung angewendet wird, die eine Einrichtung zur Erzeugung thermischer Energie wie beispielsweise elektrothermische Wandler oder Laserlicht aufweisen und die Änderungen der Tinte durch die thermische Energie bewirken, um Tinte auszustoßen. Dies rührt daher, dass ein derartiges System eine Aufzeichnung mit hoher Dichte und hoher Auflösung erreichen kann.
Eine typische Anordnung und ein typisches Arbeitsprinzip davon ist in den US-Patenten Nr. 4,723,129 und 7,740,796 offenbart, und es ist vorzuziehen, dieses Grundprinzip zur Realisierung eines derartigen Systems zu verwenden. Obwohl dieses System entweder auf Tintenstrahlaufzeichnungssysteme des bedarfsgesteuerten Typs oder auf Tintenstrahlaufzeichnungssysteme des kontinuierlichen Typs angewendet werden kann, ist es besonders für die Vorrichtung des bedarfsgesteuerten Typs geeignet. Dies rührt daher, dass die Vorrichtung des bedarfsgesteuerten Typs elektrothermische Wandler aufweist, die jeweils auf einem Flüssigkeit (Tinte) haltenden Blatt oder Flüssigkeitsdurchgang angeordnet sind und wie folgt arbeiten: erstens werden den elektrothermischen Wandlern ein Ansteuersignal oder mehrere Ansteuersignale zugeführt, um Aufzeichnungsinformationen entsprechende thermische Energie zu verursachen; zweitens ruft die thermische Energie einen plötzlichen Temperaturanstieg hervor, der derart über das Blasensieden hinausgeht, dass das Filmsieden an Heizabschnitten des Aufzeichnungskopfs verursacht wird; und drittens werden den Ansteuersignalen entsprechend Blasen in der Flüssigkeit (Tinte) herangebildet. Unter Verwendung des Anwachsens und Zusammenfallens der Blasen wird die Tinte aus zumindest einer der Tintenausstoßöffnungen des Kopfs ausgestoßen, um einen Tintentropfen oder mehrere Tintentropfen auszubilden. Das Ansteuersignal in der Form eines Impulses ist vorzuziehen, da durch diese Form des Ansteuersignals das Anwachsen und das Zusammenfallen der Blasen unverzüglich und geeignet erreicht werden kann. Als Ansteuersignale in der Form eines Impulses sind die in den US-Patenten Nr. 4,463,359 und 4,345,262 beschriebenen vorzuziehen. Darüber hinaus ist es vorzuziehen, dass die in dem US-Patent Nr. 4,313,124 beschriebene Rate des Temperaturanstiegs der Heizabschnitte angewendet wird, um eine bessere Aufzeichnung zu erreichen.
Die US-Patente Nr. 4,558,333 und 4,459,600 offenbaren die folgende Anordnung eines Aufzeichnungskopfs, die in die Erfindung aufgenommen wird: diese Anordnung umfasst an gebogenen Abschnitten angeordnete Heizabschnitte zusätzlich zu einer Kombination der Ausstoßöffnungen, der Flüssigkeitsdurchgänge und der elektrothermischen Wandler, die in den vorstehenden Patenten offenbart sind. Überdies kann die Erfindung auf in den japanischen Offenlegungsschriften Nr. 59-123670 (1984) und 59-138461 (1984) offenbarte Anordnungen angewendet werden, um ähnliche Wirkungen zu erreichen. Die erstere offenbart eine Anordnung, bei der ein allen den elektrothermischen Wandlern gemeinsamer Schlitz als Ausstoßöffnungen der elektrothermischen Wandler verwendet wird, und die letztere offenbart eine Anordnung, bei der Öffnungen zum Absorbieren von durch thermische Energie verursachten Druckwellen entsprechend den Ausstoßöffnungen ausgebildet sind. Somit kann die Erfindung ungeachtet des Typs des Aufzeichnungskopfs zwangsläufig und wirksam eine Aufzeichnung erreichen.
Darüber hinaus kann die Erfindung auf verschiedene Aufzeichnungsköpfe des Serientyps angewendet werden: einen an dem Hauptaufbau einer Aufzeichnungsvorrichtung angebrachten Aufzeichnungskopf; einen bequem ersetzbaren Aufzeichnungskopf des Chiptyps, der bei einem Zuführen zu dem Hauptaufbau einer Aufzeichnungsvorrichtung elektrisch mit dem Hauptaufbau verbunden wird und von diesem mit Tinte versorgt wird; und einen Aufzeichnungskopf des Kartuschentyps, der einen integrierten Tintenbehälter umfasst.
Es ist weiter vorzuziehen, ein Wiederherstellungssystem oder ein vorbereitendes Hilfssystem für einen Aufzeichnungskopf als einen Bestandteil der Aufzeichnungsvorrichtung hinzuzufügen, da sie dazu dienen, die Wirkung der Erfindung zuverlässiger auszubilden, Beispiele für das Wiederherstellungssystem sind eine Bedeckungseinrichtung und eine Reinigungseinrichtung für den Aufzeichnungskopf und eine Druck- oder Saugeinrichtung für den Aufzeichnungskopf. Beispiele für das vorbereitende Hilfssystem sind eine elektrothermische Wandler oder eine Kombination anderer Heizelemente und der elektrothermischen Wandler nutzende Vorheizeinrichtung und eine Einrichtung zur Ausführung einer vorbereitenden Ausstoßung von Tinte unabhängig von der Ausstoßung zur Aufzeichnung. Diese Systeme sind zur zuverlässigen Aufzeichnung wirksam.
Die Anzahl und der Typ von an einer Aufzeichnungsvorrichtung anzubringenden Aufzeichnungsköpfen können ebenfalls geändert werden. Zum Beispiel kann nur ein Aufzeichnungskopf entsprechend einer einzelnen Farbtinte oder eine Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen entsprechend einer Vielzahl von sich in Farbe oder Konzentration unterscheidenden Tinten verwendet werden. Mit anderen Worten kann die Erfindung wirksam auf eine Vorrichtung angewendet werden, die zumindest eine der Einfarb-, Mehrfarb- und Vollfarbbetriebsarten aufweist. Dabei führt die Einfarbbetriebsart eine Aufzeichnung unter Verwendung nur einer Hauptfarbe wie beispielsweise Schwarz aus. Die Mehrfarbbetriebsart führt eine Aufzeichnung unter Verwendung verschiedener Farbtinten aus, und die Vollfarbbetriebsart führt eine Aufzeichnung durch ein Farbmischen aus.
Obwohl vorstehend die Verwendung von flüssiger Tinte beschrieben ist, können ferner Tinten verwendet werden, die flüssig sind, wenn das Aufzeichnungssignal zugeführt wird: zum Beispiel können Tinten angewendet werden, die bei einer niedrigeren Temperatur als der Raumtemperatur fest werden und bei der Raumtemperatur weich werden oder sich verflüssigen. Dies rührt daher, dass die Tinte in dem Tintenstrahlsystem im allgemeinen in einem Bereich von 30°–70° temperatureingestellt wird, so dass die Viskosität der Tinte auf einem derartigen Wert gehalten wird, dass die Tinte zuverlässig ausgestoßen werden kann.
Darüber hinaus kann die Erfindung auf eine derartige Vorrichtung angewendet werden, bei der die Tinte gerade vor der Ausstoßung durch die thermische Energie wie folgt verflüssigt wird, so dass die Tinte in dem flüssigen Zustand aus den Öffnungen ausgestoßen wird und daraufhin bei dem Treffen des Aufzeichnungsträgers beginnt, fest zu werden, wodurch die Tintenverdampfung verhindert wird: die Tinte wird unter zwangsläufiger Nutzung der thermischen Energie, die andernfalls den Temperaturanstieg verursachen würde, von dem festen in den flüssigen Zustand überführt; oder die Tinte, die trocken ist, wenn sie in der Luft gelassen wird, wird im Ansprechen auf die thermische Energie des Aufzeichnungssignals verflüssigt. In derartigen Fällen kann die Tinte als flüssige oder feste Substanzen in in einem porösen Blatt ausgebildeten Aussparungen oder Durchgangslöchern gehalten werden, so dass die Tinte den elektrothermischen Wandlern gegenüberliegt, wie in den japanischen Offenlegungsschriften Nr. 54-56847 (1979) oder 60-71260 (1985) beschrieben. Die Erfindung ist am wirksamsten, wenn sie den Filmsieden-Effekt zum Ausstoßen der Tinte verwendet.
Ferner kann die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung der Erfindung nicht nur als ein Bildausgabeendgerät einer Informationsverarbeitungsvorrichtung wie beispielsweise eines Computers angewendet werden, sondern auch als eine Ausgabevorrichtung eines Kopierergeräts einschließlich eines Lesers und als eine Ausgabevorrichtung eines Faksimilegeräts mit einer Sende- und Empfangsfunktion.
Die Erfindung ist mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsbeispiele ausführlich beschrieben, und es ist nun aus dem Vorstehenden für den Fachmann ersichtlich, dass Änderungen und Modifikationen ausgebildet werden können, ohne von dem Geltungsbereich der folgenden Patentansprüchen abzuweichen.

Claims

Druckvorrichtung zum Drucken auf einen Druckträger unter Verwendung eines Druckkopfes (1), mit einer Kopfbewegungseinrichtung (5) zum Bewegen des Druckkopfes, einer Kopfpositionsinformationserfassungseinrichtung (4) zum Bereitstellen eines zyklischen Signals gemäß dem Ausmaß einer Bewegung des von der Kopfbewegungseinrichtung angetriebenen Druckkopfes, einer Phasenintervallerfassungseinrichtung (501) zum Erfassen des Zeitintervalls zwischen vorbestimmten Bezugsphasen des aus der Kopfpositionsinformationserfassungseinrichtung ausgegebenen zyklischen Signals, einer Teilungseinrichtung (503) zum Teilen jedes durch die Phasenintervallerfassungseinrichtung erfassten Zeitintervalls in n gleiche Teile, einer Erzeugungseinrichtung (504) zum Erzeugen von n Druckzeitgebungssignalen gemäß dem durch die Teilungseinrichtung geteilten Zeitintervall, indem die mit der Zeitintervallmessung durch die Phasenintervallerfassungseinrichtung verbundenen vorbestimmten Bezugsphasen als Bezug genommen werden, und gekennzeichnet durch eine Korrektureinrichtung (502, 506, 507) zur Korrektur eines von der Erzeugungseinrichtung erzeugten Druckzeitgebungssignals für den nächsten Zyklus gemäß einem Ergebnis eines Vergleichs zwischen dem Zeitintervall eines vorangehenden Zyklus und des Zeitintervalls eines derzeitigen Zyklus, welche von der Phasenintervall-Erfassungseinrichtung erfasst sind.
Druckvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Korrektureinrichtung (502, 507) dahingehend ausgestaltet ist, um eine Startzeitgebung und einen Zyklus des von der Erzeugungseinrichtung erzeugten Druckzeitgebungssignals des nächsten Zyklus gemäß dem Ergebnis eines Vergleichs zwischen dem Zeitintervall eines vorangehenden Zyklus und des Zeitintervalls eines derzeitigen Zyklus zu korrigieren, welche von der Phasenintervall-Erfassungseinrichtung erfasst sind.
Druckvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Korrektureinrichtung (502, 507) dahingehend ausgestaltet ist, um eine Korrektur einer Startzeitgebung und eines Zyklus in Bezug auf n Druckzeitgebungssignale durchzuführen, welche auf der Grundlage einer Bezugsphase des nächsten Zyklus erzeugt sind.
Druckvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Erzeugungseinrichtung dahingehend ausgestaltet ist, dass n gleich zwei oder mehr ist.
Druckvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einem Druckkopf als dem Druckkopf, welcher zum Drucken durch Ausstoß von Tinte ausgebildet ist.
Druckvorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Druckkopf dahingehend ausgestaltet ist, um thermische Energie zur Erzeugung einer Blase zur Verursachung eines Tintenausstoßes zu verwenden.