DE69935297T2

DE69935297T2 - Druckvorrichtung und Verfahren zum Korrigieren der Druckstellung

Info

Publication number: DE69935297T2
Application number: DE69935297T
Authority: DE
Inventors: Masao Ohta-ku Kato; Hiroyuki Ohta-ku Saito
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1999-10-21
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2019-10-22
Also published as: JP2000127360A; EP0995607A3; EP0995607A2; EP0995607B1; US6334720B1; DE69935297D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung und ein Verfahren zum Korrigieren der Druckstellungen, zum Beispiel ein Verfahren zum Registrieren der Druckstellungen bei Verwendung mehrerer Druckköpfe zum Drucken durch Vorwärts- und Rückwärtsabtasten.
Das Tintenstrahldruckverfahren hat aufgrund verschiedener Vorteile wie geringe Lärmerzeugung, geringe Betriebskosten, Verwendung von Geräten kleiner Größe und Erzeugung von Farbbildern einen großen Anwendungsbereiche gefunden, wie zum Beispiel bei Druckern und Kopierern. Beim Tintenstrahldruckverfahren werden aus Düsen Tintentröpfchen auf Druckpapier ausgestoßen, um Tintenpunkte und somit ein Bild auf diesem zu erzeugen. Zum Erzeugen eines Farbbildes werden mehrere Druckköpfe verwendet, wobei das Drucken oft in beiden Abtastrichtungen erfolgt (nachfolgend „Zweirichtungsdrucken" genannt), um die Druckgeschwindigkeit zu erhöhen.
Beim Zweirichtungsdrucken mit mehreren Druckköpfen hat das Registrieren der Druckstellungen eine große Bedeutung hinsichtlich Verbesserung der Druckqualität. In diesem Fall erfolgt die Druckstellungsregistratur zum Verfolgen der positionellen Abweichungen hinsichtlich der Druckkopfabtastrichtung. Anzumerken ist, daß es zwei Arten Zweirichtungsdrucken gibt: bei der einen Art werden zur Komplettierung eines Bildes mehrere Abtastvorgänge über denselben Bereich durchgeführt, während bei der anderen Art ein einziger Abtastvor gang über einen bestimmten Bereich durchgeführt wird und zwischen dem Vorwärtsabtasten und dem Rückwärtsabtasten der Papiervorschub erfolgt. In der nachfolgenden Beschreibung dieser Spezifikation wird hauptsächlich auf die erste Art des Zweirichtungsdruckens Bezug genommen, obwohl auch auf die zweite Art verwiesen wird. Bei der zweiten Art ist an der Grenze zwischen abgetasteten Bereichen die Druckstellungsabweichung kritisch.

(1) Druckstellungsabweichung zwischen dem Vorwärts- und dem Rückwärtsdrucken.
(2( Druckstellungsabweichung bei Verwendung mehrerer in Abtastrichtung angeordneter Druckköpfe.

Bei einer anderen als der erwähnten Seriendruckvorrichtung, zum Beispiel bei einer Ganzzeilendruckvorrichtung, bei welcher das Druckpapier in bezug auf die Druckköpfe zugeführt wird, erfolgt die Druckstellungsregistratur zwecks Eliminierung der Druckstellungsabweichung zwischen den einzelnen Druckköpfen in Papiervorschubrichtung.
Der Grund für die erforderliche Druckstellungsregistratur ist darin zu suchen, daß durch mechanische Faktoren wie Spiel positionelle Abweichungen zwischen dem Vorwärtsdrucken und dem Rückwärtsdrucken und besonders bei Verwendung mehrerer austauschbarer Drückköpfe durch Toleranzunterschiede zwischen diesen und dem als Aufnahme für diese dienenden Schlitten positionelle Abweichungen verursacht werden.
Beim Zweirichtungsdrucken wird zum Registrieren der Druckstellungsabweichungen zwischen dem Vorwärtsabtasten und dem Rückwärtsabtasten zwecks Beseitigung der beschriebenen Probleme ein Verfahren angewendet, welches das Anpassen des Druckzeitpunktes an die Druckstellungen während des Vor wärtsabtastens und des Rückwärtsabtastens in mehreren Schritten und das Drucken eines Korrekturmusters in Form mehrerer Linien auf dem Druckmedium unter den eingestellten Bedingungen beinhaltet. Im Falle der Druckstellungsregistratur bei Verwendung mehrerer Druckköpfe wird bei der Abtastbewegung des Schlittens in einer besonderen Richtung die Druckstellung jedes einzelnen Druckkopfes geändert und ein aus mehreren Linien bestehendes Korrekturmuster für jeden Kopf gedruckt. Die Bedienperson der Druckvorrichtung begutachtet diese Druckmuster visuell, wählt die Bedingung aus, unter welcher die gedruckten Linien am besten übereinstimmen, und gibt die Druckstellungsdaten in die Druckvorrichtung oder in einen Hauptcomputer ein, damit die Druckstellungen entsprechend korrigiert werden.
Das gerade beschriebene herkömmliche Druckstellungskorrekturverfahren verursacht beim Zweirichtungsdrucken mit mehreren Druckköpfen jedoch ein Problem.
Druckstellungsabweichungen können durch Änderung des Ausstoßwinkels und der Geschwindigkeit der aus dem Druckkopf ausgestoßenen Tintentröpfchen, durch Änderungen in der Parallelität zwischen dem Druckmedium und dem Druckkopf oder dem Schlitten als Druckkopfaufnahme und durch Änderungen im Abstand zwischen dem Druckkopf und dem Druckmedium (auch „Papierspalt" genannt) verursacht werden. Zur Beseitigung dieses Problems wird beim herkömmlichen Verfahren die Druckstellungskorrektur wie oben beschrieben durchgeführt und die Fertigung der Druckköpfe sowie des Schlittenantriebsmechanismus streng überwacht, um Fertigungsfehler und somit das Auftreten von Druckstellungsabweichungen beim Drucken zu minimieren. Das führt jedoch zu einer Kostenerhöhung des Druckers und der Ersatzteile.
Nachfolgend wird anhand der 1A bis 1D beschrieben, weshalb beim Zweirichtungsdrucken mit mehreren Druckköpfen das herkömmliche Druckstellungskorrekturverfahren äußerste Präzision verlangt.
In den 1A bis 1D kennzeichnet das Bezugszeichen 200 einen Schlitten und das Bezugszeichen 203 ein Druckmedium in Form von Papier, während die Bezugszeichen 201 und 202 je einen Druckkopf und die Bezugszeichen 2101–2104 den jeweiligen durch Ausstoßen eines Tintentröpfchens aus dem entsprechenden dieser beiden Druckköpfe erzeugten Tintenpunkt auf dem Druckmedium kennzeichnen.
Die Beziehung zwischen dem Druckkopf und dem gedruckten Punkt bei der Abtastbewegung des Druckkopfes von links nach rechts (die Abtastrichtung ist die „Vorwärtsrichtung") ist in den 1A und 1B dargestellt, während die 1C und 1D diese Beziehung bei der Abtastbewegung des Druckkopfes von rechts nach links (die Abtastrichtung ist die „Rückwärtsrichtung") zeigen. Von den in diesen Figuren außerdem verwendeten Bezugszeichen kennzeichnet

X: den Abstand zwischen der Düsensektion im Kopf 201 und der Düsensektion im Kopf 202,
V_CR: die Schlittenbewegungsgeschwindigkeit,
h: den Abstand zwischen den Düsen und dem Papier, d.h. den Papierspalt,
V₁: die Geschwindigkeit des aus dem Kopf 201 ausgestoßenen Tintentröpfchens,
V₂: die Geschwindigkeit des aus dem Kopf 202 ausgestoßenen Tintentröpfchens,
θ₁: den Winkel des aus dem Kopf 201 ausgestoßenen Tintentröpfchens zur Normalen auf der Papierebene,
θ₂: den Winkel des aus dem Kopf 202 ausgestoßenen Tintentröpfchens zur Normalen auf der Papierebene.

In diesem Fall gelten die Geschwindigkeiten V₁ und V₂ sowie die Winkel θ₁ und θ₂ für den ruhenden Schlitten. Die tatsächlichen Geschwindigkeiten und Winkel ergeben sich aus der Kombination der entsprechenden Komponente der Schlittenbewegungsgeschwindigkeit V_CR und der jeweiligen Komponente der Geschwindigkeiten V₁, V₂ bzw. Winkel θ₁, θ₂. Zur Vereinfachung wurde in den Figuren auf diese Details verzichtet.
Wenn beim Vorwärtsabtasten der Kopf 201 die Stellung A erreicht (1A), wird von dem aus diesem ausgestoßenen Tintentröpfchen ein Punkt 2101 auf dem Aufzeichnungsmedium erzeugt. Wenn beim Vorwärtsabtasten der Kopf 202 die Stellung A erreicht (1B), wird von dem aus diesem ausgestoßenen Tintentröpfchen ein Punkt 2102 auf dem Aufzeichnungsmedium erzeugt. Wenn die Ausstoßgeschwindigkeiten V₁, V₂ und die Ausstoßwinkel θ₁, θ₂ als charakteristische Merkmale der beiden Köpfe sich voneinander unterscheiden, haben diese beiden auf dem Aufzeichnungsmedium erzeugten Punkte einen Abstand ΔXf zueinander.
Wenn die Köpfe 202 und 201 beim Rückwärtsabtasten die Stellung A erreichen (1C bzw. 1D), wird von dem jeweiligen aus diesen ausgestoßenen Tintentröpfchen ein Punkt 2103 bzw. 2104 auf dem Aufzeichnungsmedium erzeugt. Aufgrund der genannten Unterschiede in den charakteristischen Merkmalen der beiden Köpfe haben diese beiden auf dem Aufzeichnungsmedium erzeugten Punkte einen Abstand ΔXb zueinander.
Die beiden Abstände ΔXf und ΔXb ergeben sich nicht nur aus den charakteristischen Druckkopfmerkmalen V₁, V₂, θ₁ und θ₂, sondern auch aus dem Papierspalt h und der Schlittengeschwindigkeit V_CR. Auch die Parallelität zwischen dem Schlitten und dem Druckmedium, welche die Winkel θ₁ und θ₂ beeinflußt, wirkt sich auf die beiden Abstände ΔXf und ΔXb aus. Durch diese Einflußgrößen ist in den meisten Fällen ein Unterschied zwischen den beiden Abstände ΔXf und ΔXb zu verzeichnen, so daß eine feste Beziehung zwischen diesen Werten nicht zwangsläufig gegeben ist.
Was die Korrektur der Druckstellungsabweichung zwischen dem Vorwärtsdrucken und dem Rückwärtsdrucken betrifft, wird beim herkömmlichen Verfahren auf der Grundlage des beschriebenen Korrekturmusters die Abweichen zwischen dem während des Vorwärtsabtastens vom Kopf 201 zum Beispiel erzeugten Punktes 2101 und dem während des Rückwärtsabtastens von diesem Kopf erzeugten Punktes 2104 ermittelt und diese dann korrigiert, oder alternativ dazu die Korrektur dieser Abweichung unter Einbeziehung der Abweichung zwischen einer vorbestimmten Bezugsstellung des Kopfes beim Vorwärtsabtasten und einer vorbestimmten Bezugsstellung des Kopfes beim Rückwärtsabtasten (oder die Korrektur einer Abweichung vom Idealwert bei Beachtung dieser beiden Abweichungsarten) vorgenommen. Das herkömmliche Verfahren zum Korrigieren der Druckstellungsabweichung zwischen den Druckköpfen ist auf eine Druckrichtung, zum Beispiel auf die Vorwärtsrichtung beschränkt, d.h., es wird die Abweichung ΔXf zwischen dem vom Kopf 201 erzeugten Punkt 2101 und dem vom Kopf 202 erzeugten Punkt 2102 ermittelt und diese dann korrigiert. In diesem Fall wird die Abweichung ΔXb zwischen dem Punkt 2103 und 2104, welche während des Rückwärtsabtastens von diesen beiden Köpfen erzeugt werden, entweder um die zum Korrigieren der Abweichung ΔXf verwendete Größe oder um eine aus ΔXf geschätzte Größe korrigiert. Wenn nun die Druckstellungsabweichung ΔXf zwischen den beiden Druckköpfen beim Vorwärtsabtasten und die Druckstellungsabweichung ΔXb zwischen den beiden Köpfen beim Rückwärtsabtasten sich wegen der genannten Fak toren voneinander unterscheiden, kann die Druckstellungskorrektur nicht entsprechend durchgeführt werden, so daß auch bei den nachfolgenden Druckvorgängen Druckstellungsabweichungen bestehen bleiben.
2 zeigt schematisch ein Beispiel von vertikalen Linien, welche nach Durchführung der beschriebenen herkömmlichen Druckstellungskorrektur gedruckt wurden. Wie bereits erwähnt, weicht nur die Linie, welche dem während des Rückwärtsdruckens erzeugten Punkt 2103 entspricht, um (ΔXf – ΔXb) von der dem Punkt 2104 entsprechenden Linie ab. Um das Auftreten dieser Abweichung zu verhindern, müssen beim herkömmlichen Verfahren die mit der Abweichung in Verbindung stehenden genannten Faktoren minimiert werden, was aber wiederum zur Kostenerhöhung der Vorrichtung führt. Mit zunehmender Anzahl an Druckköpfen wird deren Steuerung immer wichtiger.
Im Dokument EP-A-0622237 ist eine Phasenplatte beschrieben, welche sich in Verbindung mit einem optischen Sensormodul für einen Tintenstrahldrucker/-kennlinienschreiber eignet, der mit einem Photodetektor zum Lesen eines aus zahlreichen in einem bestimmten Abstand zueinander angeordneten horizontalen oder vertikalen Balken gebildeten Testmusters ausgerüstet ist. Die aus einem lichtundurchlässigen Material gefertigte Phasenplatte ist zum Photodetektor optisch ausgerichtet. Die Phasenplatte weist zahlreiche Öffnungen auf, welche in horizontaler Richtung den gleichen Abstand zueinander haben wie die horizontalen Balken des Testmusters. Die Phasenplatte kann auch Öffnungen aufweisen, welche in vertikaler Richtung den gleichen Abstand zueinander haben wie die vertikalen Balken eines Testmuster. Um Geschwindigkeits- und Krümmungsfehler korrigieren zu können, werden bei drei verschiedenen Geschwindigkeiten sowohl während des Vorwärtsabtastens als auch während des Rückwärtsabtastens Testmuster gedruckt. Der Oberbegriff des Anspruchs 1 und jener des Anspruchs 5 basieren auf dem genannten Dokument.
Unter einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die im Anspruch 1 definierte Druckvorrichtung bereitgestellt.
Unter einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das im Anspruch 5 definierte Druckstellungskorrekturverfahren bereitgestellt.
Unter einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das im Anspruch 9 definierte Computerprogramm bereitgestellt.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Druckvorrichtung und ein Druckstellungskorrekturverfahren zum Minimieren der beim Zweirichtungsdrucken mit mehreren Druckköpfen auftretenden Druckstellungsabweichungen, ohne daß eine sehr hohe Genauigkeit der Druckvorrichtung erforderlich ist.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ermöglichen die Muster das Korrigieren der Druckstellungsabweichung zwischen den Köpfen und auch der Druckstellungsabweichung jedes Kopfes zwischen dem Vorwärtsabtasten und dem Rückwärtsabtasten.
Diese und weitere Aspekte, Effekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen deutlicher zu erkennen.
Die 1A bis 1D zeigen schematisch Druckstellenabweichungen in Verbindung mit der herkömmlichen Druckstellungskorrektur.
2 zeigt in Diagrammform eine Druckstellungsabweichung, welche bei der herkömmlichen Druckstellungskorrektur nicht beseitigt werden kann.
3 zeigt in perspektivischer Darstellung die Außenansicht eines Tintenstrahldruckers.
4 zeigt in perspektivischer Darstellung eine im Tintenstrahldrucker gemäß 3 verwendete Druckkopfeinheit.
5 zeigt schematisch Düsensektionen der Druckkopfeinheit.
6 zeigt schematisch die Schnittansicht der Düsensektion dieser Druckkopfeinheit.
7 zeigt im Blockschaltbild den Aufbau der Druckersteuerung.
8 zeigt in Diagrammform Druckstellungskorrekturmuster (Angleichmuster) gemäß einem ersten, nicht in den Schutzbereich der Ansprüche dieser Erfindung fallenden Beispiel.
9 zeigt im Flußplan den Ablauf der Druckstellungskorrektur gemäß dem ersten Beispiel.
10 zeigt in Diagrammform Druckstellungskorrekturmuster (Angleichmuster) gemäß einem zweiten, nicht in den Schutzbereich der Ansprüche dieser Erfindung fallenden Beispiel.
11 zeigt in Diagrammform weitere Druckstellungskorrekturmuster gemäß dem zweiten Beispiel.
Die 12A und 12B zeigen Druckstellungskorrekturmuster (Angleichmuster) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die 13A und 13B zeigen im Flußplan den Ablauf der Druckstellungskorrektur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
14 zeigt schematisch Düsensektionen gemäß einem dritten, nicht in den Schutzbereich der Ansprüche dieser Erfindung fallenden Beispiel.
15 zeigt schematisch Druckstellungskorrekturmuster (Angleichmuster) gemäß dem dritten Beispiel.
Die 16A bis 16C zeigen schematisch Düsensektionen gemäß einem vierten, nicht in den Schutzbereich der Ansprüche dieser Erfindung fallenden Beispiel.
17 zeigt Druckstellungskorrekturmuster (Angleichmuster) gemäß einem fünften, nicht in den Schutzbereich der Ansprüche dieser Erfindung fallenden Beispiel.
(Erstes, nicht in den Schutzbereich der Ansprüche dieser Erfindung fallendes Beispiel).
3 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Tintenstrahldruckvorrichtung, auf welche die vorliegende Erfindung übertragen werden kann.
Wie aus 3 hervor geht, wird ein in die Druckvorrichtung 100 eingesetztes Druckmedium 106 von der Zuführwalze 109 in den Bereich unter die Druckkopfeinheit 103 transportiert. In diesem Bereich ist unter dem Druckmedium eine Schreibplatte 108 angeordnet. Auf zwei Führungsholmen 104, 105 gleitend wird ein Schlitten 101 abtastend über den Druckbereich hin und her bewegt. Am Schlitten 101 ist die Druckkopfeinheit 103 montiert, zu welcher Druckköpfe zum Ausstoßen von Farbtinten und Tintenbehälter zum Speisen der Druckköpfe mit der jeweiligen Farbtinte gehören. Bei dieser Tintenstrahldruckvorrichtung werden die vier Farbtinten Schwarz (Bk), Zyan (C), Magenta (M) und Gelb (Y) verwendet.
Am linken Ende des Schlittenbewegungsbereichs ist eine Regeneriereinheit 110 angeordnet, welche dazu dient, während druckfreier Perioden die Düsensektion der Druckköpfe abzudecken und die Ausstoßleistung wieder herzustellen. Das linke Ende ist auch die Ausgangsstellung der Druckköpfe. In 3 kennzeichnet das Bezugszeichen 107 eine Schalter/Display-Einheit. Die zu dieser Einheit gehörenden Schalter dienen zum An- und Ausschalten der Speisespannung für die Druckvorrichtung und zum Einstellen verschiedener Druckmodi. Auf dem Display werden die einzelnen Zustände der Druckvorrichtung angezeigt.
4 zeigt in perspektivischer Darstellung den Schlitten 101 und die an diesem montierte Druckkopfeinheit 103. Die Druckkopfeinheit 103 weist einen Druckkopf 102K und einen Druckkopf 102C auf, welche unabhängig voneinander abnehmbar am Schlitten montierbar sind. Der Druckkopf 102K dient zum Ausstoßen schwarzer Farbtinte, der mit einer Düsensektion versehene Kopf 102C zum Ausstoßen der drei Farbtinten Zyan, Magenta und Gelb. Integrale Bestandteile dieser beiden Druckköpfe sind eine Düsensektion und eine Tintenbehältersektion. Der Schlitten 101, an welchem die Druckköpfe abnehmbar montierbar sind, kann die übliche Konfiguration haben, so daß auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird.
5 zeigt schematisch die Ansicht der Düsensektion der beiden Druckköpfe 102K und 102C. Der Druckkopf 102K ist mit einer Reihe Düsen zum Ausstoßen der Farbtinte Schwarz, der Druckkopf 102C mit je einer Reihe Düsen zum Ausstoßen der Farbtinten Zyan, Magenta und Gelb versehen, welche in Papiervorschubrichtung angeordnet sind.
6 zeigt schematisch die Längsschnittansicht eines Tintenkanals mit dazu gehörender Düse in einem der beiden Druckköpfe. Jeder Tintenkanal des Tintenstrahldruckkopfes dieser Ausführungsform ist mit einem elektrothermischen Wandler in Form eines Heizelements 30 bestückt, welches mit einem den Druckinformationen entsprechenden Signal gespeist wird, um aus der mit dem Bezugszeichen 23 gekennzeichneten Düse Tinte auszustoßen. Die Heizelemente 30 sind unabhängig voneinander ansteuerbar. In der vom Heizelement 30 im Tintenkanal schnell erwärmten Tinte wird durch Filmsieden ein Bläschen gebildet und durch dessen Druck ein Tintentröpfchen 35 auf das Druckmedium 31 ausgestoßen, um Symbole und Bilder auf diesem zu erzeugen (6). In diesem Fall hat das ausgestoßene Tintentröpfchen jeder Farbe ein Volumen von 15–80 pl. Jede Düse 23 ist mit einem Tintenkanal und dieser wiederum mit einer gemeinsamen Flüssigkeitskammer 32 zum Speisen jedes Tintenkanals mit Tinte verbunden. In jedem mit der entsprechenden Düse verbundenen Tintenkanal sind ein Heizelement 30 – elektrothermischer Wandler zum Erzeugen der für das Ausstoßen eines Tintentröpfchens aus der Düse erforderlichen Wärmeenergie – und Elektrodendrähte zum Speisen des Heizelements 30 mit Elektroenergie angeordnet. Die Heizelemente 30 und die Elektrodendrähte wurden auf einem zum Beispiel aus Silizium gefertigten Substrat 23 durch ein Ab lagerungsverfahren erzeugt. Die Heizelemente 30 sind mit einem Schutzfilm 36 beschichtet, damit diese nicht direkt von der Tinte berührt werden. Auf dem Substrat 23 sind Trennwände 34 aus Glas oder Kunstharz vorhanden, durch welche die Düsen, die Tintenkanäle und die gemeinsame Flüssigkeitskammer gebildet werden.
Das mit Heizelementen in Form elektrothermischer Wandler ausgerüstete Drucksystem wird allgemein Bläschenstrahlsystem genannt, weil bei diesem ein durch Wärmeenergie erzeugtes Bläschen zum Ausstoßen eines Tintentröpfchens genutzt wird.
7 zeigt im Blockschaltbild hauptsächlich den Aufbau der Steuerung der beschriebenen Tintenstrahldruckvorrichtung. Die Daten über die zu druckenden Symbole und Bilder (nachfolgend nur „Bilddaten" genannt) werden von einem Hauptcomputer zum Empfangspuffer 401 der Druckvorrichtung gesendet. Die Daten, welche bestätigen, daß die Daten vom Hauptcomputer korrekt übertragen werden, und die Daten, welche den Betriebszustand der Druckvorrichtung anzeigen, werden von der Druckvorrichtung zum Hauptcomputer zurück gesendet. Von der mit einer CPU ausgerüsteten Steuereinheit 402 gesteuert werden die im Empfangspuffer 401 gespeicherten Daten zur Steuereinheit 403 gesendet und in deren RAM vorübergehend gespeichert. Die Mechanismus-Steuereinheit 404 steuert die Mechanismuseinheit 405, zu welcher der Schlittenmotor und der von der Steuereinheit 402 gesteuerte Zeilenvorschubmotor gehören. Von der Sensor/Schalter-Steuereinheit 406 werden die Signale, welche in der aus Sensoren und Schaltern bestehenden Sensor/Schalter-Einheit 407 erzeugt werden, zur Steuereinheit 402 gesendet. Von der Anzeige-Steuereinheit 408 wird über die Steuereinheit 402 die aus mehreren LED und Flüssigkristallelementen zusammengesetzte, in Paneelen untergebrachte Anzeigeeinheit 409 gesteuert. Die Druckkopf-Steuereinheit 410 steuert über die Steuereinheit 402 die Druckköpfe 102K, 102C und sendet die den jeweiligen Betriebszustand der Köpfe repräsentierenden Temperaturen zur Steuereinheit 402.
Nachfolgend wird die Druckstellungsregistratur anhand der erläuterten Konfiguration beschrieben.
8 zeigt schematisch in Diagrammform ein Beispiel des bei dieser Druckstellungsregistraturverarbeitung verwendeten Angleichmusters. 9 zeigt im Flußplan den Ablauf dieser Druckstellungsregistraturverarbeitung.
Dieses Muster ist aus drei verschiedenen Mustern (A)–(C) zusammengesetzt. Das Muster (A) dient zum Korrigieren der Druckstellungsabweichung zwischen dem Druckkopf 102K und dem Druckkopf 102C beim Vorwärtsabtasten. Zum Drucken der vertikalen Linien dieses Musters werden alle Düsen des jeweiligen Kopfes verwendet. In Schritt S1 des in 9 dargestellten Programms wird das Muster (A) gedruckt, wobei das vom Druckkopf 102C mit der Farbtinte Magenta durchgeführte Drucken der vertikalen Linien in bestimmten Takten erfolgt, so daß diese Linien um –3 bis +3 zu den in einem bestimmten Takt (Ausstoßtakt) vom Druckkopf 102K mit der Farbtinte Schwarz gedruckten vertikalen Linien als Bezugsgröße versetzt sind. Bei diesem Beispiel beträgt die Drucktaktversatzeinheit ein Pixel, jedoch kann in Abhängigkeit von der Konfiguration der Vorrichtung auch eine andere Einheit vorgegeben werden. Die Bedienperson der Tintenstrahldruckvorrichtung analysiert das Druckergebnis, wählt den Versatzwert, bei welchem die vertikalen Linien der entsprechenden Tinten sich am besten überlagern, als Angleichwert N1 (in diesem Fall „0") aus und gibt diesen Wert über den Druckertreiber in den Hauptcomputer ein (Schritt S2).
Auf ähnliche Weise wird das Muster (B) zum Korrigieren der beim Rückwärtsabtasten auftretenden Druckstellungsabweichung zwischen dem Druckkopf 102K und dem Druckkopf 102C verwendet. Das Muster (B) wird ebenfalls in Schritt S1 gedruckt, wobei das vom Druckkopf 102C mit der Farbtinte Magenta durchgeführte Drucken der vertikalen Linien in bestimmten Takten erfolgt, so daß diese Linien um –3 bis +3 zu den in einem bestimmten Takt (Ausstoßtakt) vom Druckkopf 102K mit der Farbtinte Schwarz gedruckten vertikalen Linien als Bezugsgröße versetzt sind. Die Bedienperson der Tintenstrahldruckvorrichtung analysiert das Druckergebnis, wählt den Versatzwert, bei welchem die vertikalen Linien der entsprechenden Tinten sich am besten überlagern, als Angleichwert N2 (in diesem Fall „–1") aus und gibt diesen Wert über den Druckertreiber in den Hauptcomputer ein (Schritt S3).
Das Muster (C) ist das nur vom Druckkopf 102K gedruckte Muster (Schritt S1) und wird zum Korrigieren der Druckstellungsabweichung zwischen dem Vorwärtsabtasten und dem Rückwärtsabtasten verwendet. In diesem Fall dienen die beim Vorwärtsabtasten in einem bestimmten Takt gedruckten vertikalen Linien als Bezugslinien, wobei die beim Rückwärtsabtasten in bestimmten Takten gedruckten vertikalen Linien von –3 bis +3 zu den Bezugslinien versetzt sind. Die Bedienperson der Tintenstrahldruckvorrichtung analysiert das Druckergebnis, wählt den Versatzwert, bei welchem die vertikalen Linien sich am besten überlagern, als Angleichwert N3 (in diesem Fall „+2") aus und gibt diesen Wert über den Druckertreiber in den Hauptcomputer ein (Schritt S4).
Vom Hauptcomputer der Druckvorrichtung wird aus den in diesen eingegebenen Werten N1, N2, N3 ein Korrekturwert berechnet, welcher zum Korrigieren der Druckstellungen der entsprechenden Druckköpfe in der entsprechenden Druckrichtung verwendet wird. Bei dem in 1 dargestellten Beispiel ist N1 = 0, N2 = –1 und N3 = +2.
Das Eingeben der Angleichwerte in den Hauptcomputer, das Verarbeiten dieser Werte in diesem und das Berechnen des Korrekturwertes (z.B. eines Angleichwertes für den Ausstoßtakt) aus den eingegebenen Angleichwerten erfolgt auf die schon bekannte Weise, so daß darauf nicht näher eingegangen wird. Bei diesem Beispiel wird die Berechnung des Korrekturwertes in der Druckvorrichtung durchgeführt, jedoch kann der Korrekturwert auch vom Druckertreiber (im Hauptcomputer) berechnet und dann der Druckvorrichtung mitgeteilt werden.
Nachfolgend werden die Vorteile dieses Beispiels erläutert und mit den beim herkömmlichen Verfahren erzielten Vorteilen verglichen. Wenn bei dem in den 1 und 2 schematisch dargestellten herkömmlichen Druckstellungskorrekturverfahren der nicht korrigierte Druckkopf (in diesem Fall der Druckkopf 202) in den entsprechenden Druckrichtungen druckt, weichen die von diesem gedruckten Punkte um (ΔXf – ΔXb) voneinander ab. Um die Druckstellungsabweichungen einschließlich der genannten Abweichungen zwischen den beiden Abtastrichtungen zu minimieren, wurde versucht, die Präzision bei der Herstellung der Druckvorrichtung zu verbessern. Andererseits kann bei diesem in den 1A–1D dargestellten Beispiel die Abweichung ΔXf zwischen dem Punkt 2101 und dem Punkt 2102 durch Verwendung des in 8 dargestellten Musters (A), die Abweichung ΔXb zwischen dem Punkt 2103 und dem Punkt 2104 durch Verwendung des Musters (B) und die Abweichung zwischen dem Punkt 2101 und dem Punkt 2104 durch Verwendung des Musters (C) korrigiert werden. Bei dieser Verarbeitung erfolgt die Korrektur von Punktabweichungen, die nicht durch Kombinationen dieser Muster repräsentiert werden, automatisch, so daß die Druckstellungsangleichung unab hängig von der Herstellungsgenauigkeit und somit ohne Kostenerhöhung erreicht werden kann.
Bei diesem Beispiel wurden die in 8 dargestellten Muster (A) bis (C) ausgewählt und die Abweichungen zwischen dem Punkt 2101 und dem Punkt 2102, zwischen dem Punkt 2103 und dem Punkt 2104 sowie zwischen dem Punkt 2101 und dem Punkt 2104 korrigiert, doch es besteht auch die Möglichkeit, andere Punktkombinationen auszuwählen. Es dürfte klar sein, daß ähnliche Effekte erzielt werden können, wenn die ausgewählten drei Muster das Erfassen der Abweichungen zwischen dem Punkt 2101 und den anderen drei Punkten 2102, 2103, 2104 zum Beispiel ermöglichen. Das heißt, daß ähnliche Effekte auch dann erzielt werden können, wenn die ausgewählten drei Muster allen Kombinationen der in 2 dargestellten vier Punkte genügen.
Anzumerken ist, daß die Angleichmuster nicht auf die vertikalen Linien begrenzt sind und bei Verwendung anderer bekannter Druckstellungsangleichmuster keine anderen Ergebnisse erzielt werden.
Bei diesem Beispiel wurde ein Versetzungsbereich von –3 bis +3 zugrunde gelegt, doch es besteht auch die Möglichkeit, andere Versetzungsbereiche heranzuziehen. Wenn der Versetzungsbereich erweitert wird, steigt die Anzahl an Druckmustern, so daß diese schwieriger zu untersuchen und voneinander zu unterscheiden sind. Es ist aber auch möglich, nur so viele vertikale Linien wie identifizierbar zu drucken. Wenn für diesen Versetzungsbereich kein passendes Muster gefunden werden kann, besteht die Möglichkeit einer Veränderung dieses Bereiches und des erneuten Druckens von Mustern nach dem vorgeschlagenen Verfahren, um weitere Angleichungen durchzuführen.
Bei dem beschriebenen Korrekturverfahren, bei welchem die Bedienperson der Druckvorrichtung das gedruckte Ergebnis analysiert und die am besten sich eignenden Linien bestimmt, besteht die Möglichkeit der Anwendung bekannter Druckstellungskorrekturtechnologien, wie zum Beispiel jener, bei welcher durch einen an der Druckvorrichtung montierten Scanner/Sensor die Korrektur automatisch erfolgt, oder jener, bei welcher der Hersteller zum Zeitpunkt des Versandes der Druckvorrichtung die Korrektureinstellung vornimmt.
(Zweites, nicht in den Schutzbereich der Ansprüche dieser Erfindung fallendes Beispiel)
Beim zweiten, nicht in den Schutzbereich der Ansprüche dieser Erfindung fallenden Beispiel wird die im ersten Beispiel beschriebene Druckstellungsregistrierung für ein mehrere Druckmodi bei verschiedenen Schlittengeschwindigkeiten nutzendes Korrekturverfahren herangezogen. Zur Vereinfachung der Erläuterung wurden nur zwei sich voneinander unterscheidende Schlittengeschwindigkeiten, in diesem Fall die Geschwindigkeiten V_CR1 und V_CR2 ausgewählt.
10 zeigt schematisch in Diagrammform die diesem Beispiel entsprechenden Druckstellungsangleichmuster. In diesem Fall werden sieben Muster (D) bis (J) gedruckt, von denen die drei Muster (D) bis (F) dem Druckmodus bei der Schlittengeschwindigkeit V_CR1, die drei Druckmuster (G) bis (I) dem Druckmodus bei der Schlittengeschwindigkeit V_CR2 entsprechen. Die jeweilige der beiden Mustergruppen (D)–(F) und (G)–(I) entspricht den in 8 dargestellten, für das erste Beispiel zutreffenden Mustern (A)–(C). Das Muster (J) wird mit einem ersten Druckkopf in einer ersten Abtastrichtung bei unterschiedlichen Schlittengeschwindigkeiten gedruckt. Mit anderen Worten, das Drucken dieses Punktmusters erfolgt bei verschiedenen zweiten Geschwindigkeiten V_CR2, die sich aus der ersten Schlittengeschwindigkeit V_CR1, bei welcher schon Punkte gedruckt wurden, und dieser zuaddierten vorbestimmten Versetzungswerten ergeben.
Wie beim ersten Bespiel analysiert die Bedienperson der Druckvorrichtung das Druckergebnis und gibt dann die Angleichwerte N4–N10 für die Muster (D)–(J) in den Hauptcomputer ein. Auf der Grundlage der Angleichwerte N4–N10 werden dann Berechnungen zum Korrigieren des Drucktaktes für jeden Kopf in jeder Druckrichtung durchgeführt.
Aus den nachfolgend genannten Gründen gibt es bei diesem Beispiel vier Muster mehr als beim ersten Beispiel. Wie bereits erwähnt, werden Druckstellungsabweichungen von verschiedenen Faktoren bewirkt, wobei die Abweichungsgröße sich mit der Schlittengeschwindigkeit ändert. Mit anderen Worten, die Geschwindigkeitskomponente des von einem Kopf bei der Abtastbewegung ausgestoßenen Tintentröpfchens ändert sich mit der Schlittengeschwindigkeit, und da mit verschiedenen Schlittengeschwindigkeiten gedruckt wird, auch mit der Größe des Schlittenspiels beim Anheben und Absenken des Schlittens. Deshalb wird bei dieser Ausführungsform die Schlittengeschwindigkeit in die Korrektur der Druckstellungsabweichungen einbezogen.
Bei einem Drucker, bei welchem der Druckmodus sich nicht ändert und die Schlittengeschwindigkeit über eine ganze Seite konstant bleibt (das ist beim Tintenstrahldrucksystem oft der Fall), besteht keine Notwendigkeit, Korrekturen zwischen zwei verschiedenen Geschwindigkeiten durchzuführen. In diesem Fall können die in 11 dargestellten Muster, welche den in 10 dargestellten Mustern, jedoch ohne dem Muster (J), identisch sind, verwendet werden, so daß auf die Korrektur zwischen den verschiedenen Schlittengeschwindig keiten verzichtet werden kann. Das heißt, daß die Bedienperson keine Eingaben vornehmen muß und trotzdem der gewünschte Effekt erzielt wird.
Bei dem beschriebenen Beispiel werden zwei Druckmodi bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten angewendet, doch es muß nicht extra darauf hingewiesen werden, daß ähnliche Korrekturen auch bei Anwendung von mehr als zwei Druckmodi möglich sind.
Selbst wenn der Druckmodus bei zwei oder mehr Schlittengeschwindigkeiten realisierbar ist, d.h., wenn bei Durchführung des Druckmodus die Schlittengeschwindigkeit erhöht werden kann, um, wie im Falle des Entwurfsmodus mit Durchführung von Versuchsdrucken, schneller zu drucken, kann das Korrekturmusterdrucken ausgelassen werden, um die Bedienperson nicht zu belasten oder über eine Treiber/Nutzer-Schnittstelle zu befragen, ob bei der momentanen Schlittengeschwindigkeit eine Korrektur durchgeführt werden muß oder nicht, worüber die Bedienperson entscheidet.
(Ausführungsform)
Diese Ausführungsform beschreibt Muster und ein Parametereingabeverfahren, welche sich vom zweiten Beispiel unterscheiden, auch wenn wie bei diesem mit mehreren Geschwindigkeiten gedruckt wird.
Die 12A und 12B zeigen schematisch Druckstellungsangleichmuster gemäß dieser Ausführungsform. Die 13A und 13B zeigen in Flußplänen die Erzeugung von Druckmustern und das Angleichen der Druckstellungen auf der Grundlage der gedruckten Muster.
Bei dieser Ausführungsform wird die Druckstellungsangleichung in zwei Stufen durchgeführt. Die in 12A dargestellten Druckstellungsangleichmuster (A1) bis (C1) sind ähnlich den in 11 dargestellten Druckstellungsangleichmustern (D) bis (F) des zweiten Beispiels. Diese Muster werden bei der ersten Schlittengeschwindigkeit gedruckt, d.h. ein Muster vom ersten und vom zweiten Kopf in der ersten Abtastrichtung, ein Muster vom ersten und vom zweiten Kopf in der zweiten Abtastrichtung und ein Muster vom ersten Kopf in der ersten und in der zweiten Abtastrichtung. Wie aus dem in den 13A und 13B dargestellten Flußplan hervor geht, werden in Schritt S101 die Muster (A1) bis (C1) gedruckt und in den Schritten S102–S104 die Angleichwerte N11, N21, N31 eingegeben. In Schritt S105 werden dann aus den eingegebenen Werten die Korrekturwerte 11, 21, 31. für das richtige Drucken berechnet. Die Angleichwerte selbst können auch als Korrekturwerte verwendet werden. In den sich anschließenden Schritten S106–S111 werden dem als Zentralwert des Versetzungsbereichs dienenden jeweiligen Korrekturwert die Versetzungswerte –2 bis +2 zuaddiert und bei der zweiten Schlittengeschwindigkeit die in 12B dargestellten Muster (A2) bis (C2) gedruckt. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Vorgabe des Versetzungswertes unmittelbar vor dem Drucken jedes Musters, doch es besteht auch die Möglichkeit, die Versetzungsvorgabe an die Vorgabe der Werte N11, N21, N31 zu koppeln. Diese Vorgaben sind aber nicht auf die genannten Zeitpunkte beschränkt, müssen aber vor dem Drucken der Muster (A2) bis (C2) erfolgen. Nachdem die Muster gedruckt sind, gibt in den Schritten S112–S114 die Bedienperson der Druckvorrichtung auf der Grundlage dieser Muster die Angleichwerte N12, N22, N32 ein. In Schritt S115 werden die für das richtige Drucken zu verwendenden Korrekturwerte berechnet. Selbstverständlich können die Angleichwerte selbst auch als Korrekturwerte verwendet werden.
Wenn die Hauptursache für das Auftreten einer Stellungsabweichung zwischen dem ersten und dem zweiten Kopf zum Beispiel ein Fehler beim Montieren der Köpfe an den Schlitten ist, wird bei diesem Verfahren ein diesem Fehler entsprechender, von der Schlittengeschwindigkeit unabhängiger Versatz erzeugt. Deshalb sollte bei jeder Schlittengeschwindigkeit die Abweichung in einem bestimmten Grad eine ähnliche Tendenz zeigen. Bei dieser Ausführungsform wird durch Vorgabe des Versetzungswertes für die zweite Schlittengeschwindigkeit auf der Grundlage des Korrekturwertes für die erste Schlittengeschwindigkeit die durch diese Ursache auftretende Abweichungstendenz während der bei der zweiten Geschwindigkeit durchgeführte Angleichung in einem bestimmten Grad korrigiert. Dadurch ist es nicht erforderlich, für die bei der zweiten Schlittengeschwindigkeit durchzuführende Angleichung einen unnötig großen Versetzungswert vorzugeben, oder für den Fall, daß das erste Angleichmuster keine ausreichende Versetzung bringt, den Versetzungswert zu ändern und das Muster erneut zu drucken.
Bei dieser Ausführungsform liegt der Versetzungswert für die zweiten Schlittengeschwindigkeit in einem Bereich von –2 bis +2, doch es besteht auch die Möglichkeit, bei einer anderen Konfiguration der Druckvorrichtung einen Versetzungsbereich von –1 bis +3 oder eine andere als die bei der ersten Schlittengeschwindigkeit verwendete Versetzungsänderungseinheit vorzugeben. Das gilt auch für andere Ausführungsformen.
(Drittes, nicht in den Schutzbereich der Ansprüche dieser Erfindung fallendes Beispiel)
Beim ersten und beim zweiten Beispiel sowie bei der beschriebenen Ausführungsform werden zwei Köpfe verwendet, jedoch ist die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt.
14 zeigt schematisch die bei diesem Beispiel verwendeten Düsensektionen der vier Druckköpfe 120K, 120C, 120M, 120Y. Diese vier Druckköpfe sind in Abtastrichtung in der genannten Reihenfolge angeordnet und dienen zum Ausstoßen der Farbtinte Schwarz, Zyan, Magenta bzw. Gelb.
15 zeigt schematisch in Diagrammform die mit diesen Köpfen gedruckten Druckstellungsangleichmuster. Die Muster (A1), (A2), (A3) werden beim Vorwärtsabtasten (in der ersten Abtastrichtung) vom Druckkopf 120K (erster Kopf) und von Druckköpfen 120C, 120M, 120Y (zweiter, dritter bzw. vierter Kopf), die Muster (B1), (B2), (B3) beim Rückwärtsabtasten (in der zweiten Abtastrichtung) ebenfalls von diesen vier Köpfen gedruckt. Dagegen erfolgt das Drucken des Musters (C1) vom Kopf 120K beim Vorwärtsabtasten und beim Rückwärtsabtasten.
Wie bei den vorhergehenden Beispielen und Ausführungsformen wählt die Bedienperson aus diesen Mustern dasjenige aus, bei welchem die Linien am besten einander überlagert sind, und gibt die entsprechenden Daten ein. Auf diese Weise können die Druckstellungen am geeignetsten korrigiert werden.
Bei diesem Beispiel wurde das erste Beispiel auf die Konfiguration mit vier Köpfen übertragen, doch es besteht auch die Möglichkeit, beim zweiten Beispiel die Anzahl an Köpfen zu erhöhen und dadurch ähnliche Effekte zu erzielen. Die bei diesem Beispiel ausgewählte Kombination kann aber auch durch eine andere Kombination ersetzt werden, welche ähnliche Vorteile bringt.
(Viertes, nicht in den Schutzbereich der Ansprüche dieser Erfindung fallendes Beispiel)
Beim dritten Beispiel wurden die in 14 dargestellten vier Druckköpfe verwendet, doch es besteht auch die Möglichkeit, andere Konfiguration zu verwenden, worauf nachfolgend näher eingegangen wird.
Die in 16A dargestellte erste Konfiguration weist vier Düsensektionen auf, welche in zwei Einheiten aus je zwei Sektionen unterteilt sind. Die in 16B dargestellte zweite Konfiguration weist sechs Düsensektionen auf, welche in zwei Einheiten aus je drei Sektionen unterteilt sind. Die in 16C dargestellte dritte Konfiguration weist sechs Düsenssektionen auf, welche in drei Einheiten aus je zwei Sektionen unterteilt sind. Wenn die Düsensektionen in jeder Einheit bei der Fertigung einander so angeglichen sind, daß die richtigen Druckstellungen gegeben sind, kann jede dieser Einheiten als ein Kopf angesehen werden, so daß von den genannten drei Konfigurationen die erste und die zweite Konfiguration zwei Köpfe aufweisen würden, die dritte Konfiguration drei Köpfe aufweisen würde. Demzufolge besteht die Möglichkeit, das Angleichen der Druckstellungsabweichungen mit einer geringeren Anzahl an Angleichmustern als der tatsächlichen Anzahl an Düsensektionen durchzuführen.
Die Anzahl der bei den vorhergehenden Beispielen und Ausführungsformen gedruckten Angleichmuster für Druckstellungsabweichungen ergibt sich wie folgt. Angenommen, die Anzahl M an Abtastgeschwindigkeiten der Druckköpfe ist ≥1 und die Anzahl N an Druckköpfen ist ≥2. Die Mindestanzahl an Angleichmustern beträgt dann 2MN – 1.
Genauer ausgedrückt, die Anzahl an Kombinationen bei zwei Druckköpfen, ausgewählt aus der Anzahl N, beträgt N – 1, und die Angleichung der Druckstellungsabweichung wird bei dieser Druckkopfkombination in jeder Abtastrichtung (erste und zweite Abtastrichtung) durchgeführt. Außerdem wird bei einem der N Druckköpfe die Angleichung der Druckstellungsabweichung zwischen der ersten und der zweiten Abtastrichtung durchgeführt. Daraus ergibt sich die Anzahl an Angleichmustern zu 2(N – 1) + 1 = 2N – 1.
Auch die genannten (2N – 1) Sätze Druckstellungsangleichungen werden bei jeder der M Abtastgeschwindigkeiten durchgeführt. Somit wird die Anzahl an Kombinationen bei zwei aus M ausgewählten Abtastgeschwindigkeiten zu M – 1, bei welchen das Angleichen der Druckstellungsabweichung erfolgt. Daraus ergibt sich M(2N – 1) + (M – 1) = 2NM – 1 als Anzahl der Angleichmuster.
(Fünftes, nicht in den Schutzbereich der Ansprüche dieser Erfindung fallendes Beispiel)
Bei den Beispielen eins bis vier und bei der beschriebenen Ausführungsform erfolgte die Druckstellungsregistratur in Druckkopfabtastrichtung. Beim richtigen Drucken kann es sich aber erforderlich machen, die Druckstellungsregistratur wie in 17 dargestellt, d.h. rechtwinklig zur Druckkopfabtastrichtung (Abtastnebenrichtung) durchzuführen. Das in 17 dargestellte Druckstellungsangleichmuster wurde wie bei der ersten Ausführungsform mit zwei Köpfen gedruckt.
Es kann aber auch eine andere Anzahl an Druckköpfen ausgewählt werden. Die bisher beschriebenen, in Kopfabtastrichtung gedruckten Druckstellungsangleichmuster können mit diesem Muster kombiniert werden, um ein neues Druckstellungsangleichmuster zu erhalten. Diese Muster können auch auf einer einzigen Seite gedruckt werden, da zwischen diesen keine Wechselbeziehung und somit kein Problem besteht. Das bringt den Vorteil, daß die Anzahl an Druckblättern für die Druckstellungsangleichung kleiner wird.
Bei allen beschriebenen Beispielen und bei der Ausführungsform dieser Erfindung wurden die beim sogenannten Bläschenstrahlsystem eingesetzten Tintenstrahldruckköpfe verwendet, jedoch kann die vorliegende Erfindung auch auf andere Arten Tintenstrahlsysteme und andere Kopftypen wie zum Beispiel Wärmeübertragungsköpfe und thermosensitive Köpfe übertragen werden.
Wenn die vorliegende Erfindung auf einen Druckkopf oder auf eine Druckvorrichtung, welche mit Wärme erzeugenden Elementen in Form elektrothermischer Wandler oder mit einem Laser zum Erreichen einer Zustandsänderung in der Tinte durch Wärme zwecks Ausstoßens von Tinte bestückt ist, übertragen wird, können bestimmte Effekte wie zum Beispiel eine hohe Druckdichte und ein hohes Auflösungsvermögen erzielt werden.
Ein typischer Aufbau und das Wirkprinzip sind in den amerikanischen Dokumenten 4,723,129 und 4,740,796 offenbart, wobei zum Konfigurieren eines solchen Systems dieses Grundprinzip bevorzugt angewendet werden sollte. Dieses System kann auf den sogenannten Nachbedarf-Typ, aber auch auf den Konti-Typ übertragen werden, ist aber für den erstgenannten Typ besonders geeignet. Das ist darauf zurückzuführen, daß beim Nachbedarf-Typ die elektrothermischen Wandler in einem mit einer Flüssigkeit (Tinte) gefüllten Kanal oder einem mit Tinte getränkten Blatt gegenüber angeordnet sind. Die elektrothermischen Wandler werden durch Signale, welche Druckinformationen entsprechen, zur Erzeugung von Wärmeenergie veranlaßt. Die erzeugte Wärmeenergie verursacht eine plötzliche Temperaturerhöhung in der Tinte über den Kernsiedepunkt und somit Filmsieden über den Heizabschnitten des Druckkopfes, so daß entsprechend den Signalen Bläschen in der Flüssigkeit (Tinte) gebildet werden. Durch das Wachsen und Zusammenfallen der Bläschen wird wenigstens aus einer der zahlreichen Ausstoßöffnungen im Kopf Tinte ausgestoßen, wobei ein oder mehrere Tintentröpfchen entsehen. Bevorzugt wird ein Signal in Impulsform, weil dieses momentanes Wachsen und Zusammenfallen der Bläschen bewirkt. Impulssignale sind in den amerikanischen Dokumenten 4,463,359 und 4,345,262 offenbart. Ausgezeichnetes Drucken wird durch Nutzung der im amerikanischen Dokument 4,313,124 offenbarten Temperaturerhöhungsrate der Heizabschnitte erreicht.
In den amerikanischen Dokumenten 4,558,333 und 4,459,600 sind Druckköpfe offenbart, welche bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Bei diesen Köpfen sind die elektrothermischen Wandler in einem gekrümmten Abschnitt jedes mit einer Ausstoßöffnung verbundenen Flüssigkeitskanals angeordnet. Die vorliegende Erfindung kann auch auf die in den japanischen Dokumenten 59-123670 (1984) und 59-138461 (1984) offenbarten Strukturen übertragen werden, um ähnliche Effekte zu erzielen. Die im erstgenannten Dokument offenbarte Struktur weist einen gemeinsamen Schlitz als Ausstoßöffnung für alle elektrothermischen Wandler auf, während bei der im letztgenannten Dokument offenbarten Struktur eine jeder Ausstoßöffnung zugeordnete Öffnung zum Absorbieren der durch die erzeugte Wärmeenergie verursachte Druckwelle vorhanden ist. Die vorliegende Erfindung ist auf jeden Kopftyp übertragbar und gewährleistet effektives Drucken.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf verschiedene Seriendruckköpfe übertragbar, zum Beispiel auf einen in der Hauptbaugruppe einer Druckvorrichtung fest installierten Druckkopf, einen austauschbaren Druckkopf in Chipform, welcher beim Einsetzen in die Hauptbaugruppe einer Druckvorrichtung elektrisch mit dieser verbunden und von dieser mit Tinte versorgt wird, und einen Druckkopf in Kartuschenform mit integriertem Tintenbehälter.
Vorzugsweise sollte die Druckvorrichtung auch mit einer Regeneriereinheit oder einer Hilfseinheit für den Druckkopf ausgerüstet werden, weil eine solche Einheit das Drucken zuverlässiger macht. Beispiel für eine Regeneriereinheit sind eine Abdeckeinheit, eine Reinigungseinheit und eine Druck- oder Saugeinheit für den Aufzeichnungskopf. Beispiele für eine Hilfseinheit sind eine Vorheizeinheit, welche die elektrothermischen Wandler oder eine Kombination aus den elektrothermischen Wandlern und anderen Heizelementen nutzt, und eine Einheit zum Vorausstoßen von Tinte unabhängig vom Tintenausstoßen zum Drucken. Auch eine solche Einheit gewährleistet effektives und zuverlässiges Drucken.
Die Anzahl und der Typ der in die Druckvorrichtung einzusetzenden Druckköpfe können ebenfalls geändert werden. So kann zum Beispiel die Anzahl an Druckköpfen der Anzahl der verwendeten Farbtinten oder der Anzahl der Farbtintenkonzentrationen entsprechen. Mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung kann auf eine Druckvorrichtung zur Erzeugung monochromatischer Bilder, eine Druckvorrichtung zur Erzeugung von Mehrfarbenbildern und eine Druckvorrichtung zur Erzeugung von Vollfarbenbildern effektiv übertragen werden. Beim monochromatischen Drucken wird nur eine Hauptfarbe, zum Beispiel Schwarz verwendet. Beim Mehrfarbendrucken werden verschiedene Farbtinten verwendet, während beim Vollfarbendrucken Farbmischen erfolgt.
Obwohl bei den beschriebenen Beispielen und bei der beschriebenen Ausführungsform dieser Erfindung flüssige Tinte verwendet wird, können auch Tinten verwendet werden, welche beim Senden des Drucksignals flüssig werden, oder welche unterhalb Raumtemperatur fest sind und bei Raumtemperatur weich oder flüssig werden. Beim Tintenstrahlsystem liegt die Tintentemperatur im allgemeinen zwischen 30 °C und –70 °C, so daß die Viskosität der Tinte zuverlässiges Tintenausstoßen ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf eine Druckvorrichtung übertragbar, bei welcher die Tinte erst kurz vor dem Ausstoßen durch Wärmeenergie flüssig und in dieser Form aus den Ausstoßöffnungen ausgestoßen wird und beim Auftreffen auf dem Druckmedium zu erstarren beginnt, um das Verdampfen von Tinte zu verhindern. In diesem Fall wird die Wärmeenergie, welche eine Temperaturerhöhung verursachen würde, zur Zustandänderung der Tinte verwendet. Es kann aber auch eine Tinte verwendet werden, welche an der Luft trocken ist, aber durch die beim Senden des Drucksignals erzeugte Wärmenergie flüssig wird. In diesen Fällen wird die Tinte in flüssiger Form oder in Form fester Teilchen in Vertiefungen oder in den Poren eines den elektrothermischen Wandlern gegenüber liegenden porösen Blattes gespeichert, wie im japanischen Dokument 54-56847 (1979) oder 60-71260 (1985) beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist am effektivsten, wenn das Ausstoßen von Tinte durch Filmsieden bewirkt wird.
Die Tintenstrahldruckvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann nicht nur als Bildausgabeterminal eines Informationsverarbeitungsgerätes in Form eines Computers zum Beispiel, sondern auch als Ausgabevorrichtung eines mit einer Leseeinheit bestückten Kopierers oder eines Faxgerätes mit Sende/Empfangs-Funktion verwendet werden.

Claims

Druckvorrichtung mit mehreren Druckköpfen (102k, 102c) zum Drucken durch Abtasten bei mehreren Abtastgeschwindigkeiten, welche aufweist: eine erste Druckeinheit (402, 404, 405, 410) zum Drucken von wenigstens N – 1 ersten Druckstellungsabweichungsangleichmustern mit diesen Druckköpfen bei einer dieser Abtastgeschwindigkeiten, wobei N die Anzahl an Druckköpfen repräsentiert und größer als oder gleich zwei ist, eine Berechnungseinheit (402) zum Berechnen eines Korrekturwertes für die Druckstellungen der Köpfe auf der Grundlage der eingegebenen Anzahl von wenigstens N – 1 ersten Druckstellungsabweichungsangleichmustern, eine Korrektureinheit (402) zum Korrigieren der Druckkopfstellungen auf der Grundlage des von der Berechnungseinheit berechneten Korrekturwertes, gekennzeichnet durch eine zweite Druckeinheit (402, 403, 404, 405, 406) zum Drucken von wenigstens N – 1 Druckstellungsabweichungsangeleichmustern bei der anderen dieser Abtastgeschwindigkeiten oder bei einer weiteren Abtastgeschwindigkeit nach Durchführung der Druckstellungskorrektur der Druckköpfe auf der Grundlage der eingegebenen, von der ersten Druckeinheit gedruckten Anzahl von wenigstens N – 1 ersten Druckstellungsabweichungsangleichmustern, wobei die Berechnungseinheit (402) auf der Grundlage der eingegebenen, von der zweiten Druckeinheit gedruckten Anzahl von wenigstens N – 1 zweiten Druckstellungsabweichungsan gleichmuster einen Korrekturwert für die Druckstellungsabweichungen der Druckköpfe berechnet und die Korrektureinheit (402) auf der Grundlage des von der Berechnungseinheit berechneten Korrekturwertes die Druckstellung der Druckköpfe korrigiert.
Druckvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Korrektureinheit (402) die Druckstellungen der Druckköpfe in Abtastnebenrichtung korrigiert.
Druckvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die erste und die zweite Angleichmusterdruckeinheit aus den M Abtastgeschwindigkeiten eine Abtastgeschwindigkeit zum Drucken der Druckstellungsabweichungsangleichmuster auswählen und N – 1 Druckstellungsabweichungsangleichmuster zum Angleichen der zwischen zwei Druckköpfen beim Vorwärtsabtasten und beim Rückwärtsabtasten bei jeder ausgewählten Abtastgeschwindigkeit auftretenden Druckstellungsabweichung sowie ein Druckstellungsabweichungsangleichmuster zum Angleichen der zwischen dem Vorwärtsabtasten und dem Rückwärtsabtasten bei einem Druckkopf auftretenden Druckstellungsabweichung drucken.
Druckvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, welche mehrere Druckköpfe aufweist, wobei in den Druckköpfen Wärmeenergie erzeugt und durch diese ein Bläschen zum Ausstoßen von Tinte gebildet wird, um Drucken zu ermöglichen.
Druckstellungskorrekturverfahren für eine Druckvorrichtung zum Drucken mit mehreren Druckköpfen durch Abtasten bei mehreren Abtastgeschwindigkeiten, welches folgende Schritte aufweist: Drucken von wenigstens N – 1 ersten Druckstellungsabweichungsangleichmustern mit diesen Köpfen bei einer dieser Abtastgeschwindigkeiten, wobei N die Anzahl an Druckköpfen repräsentiert und größer als oder gleich zwei ist, Berechnung eines Korrekturwertes für die Druckstellungsabweichung der Druckköpfe auf der Grundlage der eingegebenen Anzahl von wenigstens N – 1 ersten Druckstellungsabweichungsangleichmustern, Korrigieren der Druckstellung der Druckköpfe auf der Grundlage des von der Berechnungseinheit berechneten Korrekturwertes, gekennzeichnet durch Drucken von wenigstens N – 1 zweiten Druckstellungsabweichungsangleichmustern bei der anderen oder einer weiteren dieser Abtastgeschwindigkeiten nach Durchführung der Korrektur der Druckstellungsabweichungen zwischen den Druckköpfen auf der Grundlage der eingegebenen Anzahl von wenigstens N – 1 ersten Druckstellungsabweichungsangleichmustern, Berechnen eines Korrekturwertes für die Druckstellungen der Druckköpfe auf der Grundlage der eingegebenen, beim zweiten Druckschritt gedruckten Anzahl von wenigstens N – 1 zweiten Druckstellungsabweichungsangleichmustern und Korrigieren der Druckstellung der Druckköpfe auf der Grundlage des im Berechnungsschritt berechneten Korrekturwertes.
Druckstellungskorrekturverfahren gemäß Anspruch 5, welches außerdem das Korrigieren der Druckstellungen der Druckköpfe in Abtastnebenrichtung aufweist.
Druckstellungskorrekturverfahren gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei im ersten und im zweiten Schritt zum Drucken von Druckstellungsabweichungsangleichmustern aus den M Abtastgeschwindigkeiten je eine ausgewählt wird und N – 1 Druckstel lungsabweichungsangleichmuster zum Angleichen der beim Vorwärtsabtasten und beim Rückwärtsabtasten bei jeder ausgewählten Abtastgeschwindigkeit zwischen zwei Druckköpfen auftretenden Druckstellungsabweichung sowie ein Druckstellungsabweichungsangleichmuster zum Angleichen der zwischen dem Vorwärtsabtasten und dem Rückwärtsabtasten bei einem Kopf auftretenden Druckstellungsabweichung gedruckt werden.
Druckstellungskorrekturverfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei in jedem der verwendeten Druckköpfe Wärmeenergie zur Erzeugung eines Bläschens und somit zum Ausstoßen von Tinte genutzt wird.
Computerprogramm, welches Instruktionen zum Programmieren einer die Druckvorrichtung zur Durchführung des in einem der Ansprüche 5, 6, und 7 beanspruchten Verfahrens veranlassenden Prozessoreinheit aufweist.