EP0216176B1 - Anordnung für die Austrittsöffnungen im Druckkopf einer Mehrfarben-Tintenschreibeinrichtung - Google Patents

Anordnung für die Austrittsöffnungen im Druckkopf einer Mehrfarben-Tintenschreibeinrichtung Download PDF

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EP0216176B1
EP0216176B1 EP86111831A EP86111831A EP0216176B1 EP 0216176 B1 EP0216176 B1 EP 0216176B1 EP 86111831 A EP86111831 A EP 86111831A EP 86111831 A EP86111831 A EP 86111831A EP 0216176 B1 EP0216176 B1 EP 0216176B1
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EP
European Patent Office
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outlet orifices
ink
print head
line
ejection
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EP86111831A
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Rüdiger Dipl.-Ing. Hillmann (FH)
Artur Dipl.-Ing. Milbrandt
Hubertus Dipl.-Ing. Reinfeld (Fh)
Emmeran Dipl.-Ing. Vollert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/52—Arrangement for printing a discrete number of tones, not covered by group B41J2/205, e.g. applicable to two or more kinds of printing or marking process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/145—Arrangement thereof

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for the outlet opening in the print head of a multicolor ink writing device according to the preamble of patent claim 1.
  • Terminal or output devices in modern office communication or data processing systems require both the display of text and graphics.
  • a high output speed is required for the text display, whereby reduced requirements for the font quality are accepted.
  • draft quality or draft quality DQ In addition, there should also be the possibility of displaying texts in very good font quality. In this case, you accept a reduced output speed.
  • This font quality is known as the so-called Near Letter Quality NLQ.
  • a multicolored display is increasingly required for graphic display.
  • ink writing devices have proven to be suitable as devices which can meet these requirements.
  • These are devices that have a so-called ink print head for displaying characters or graphics.
  • such an ink print head has a plurality of outlet openings designed as so-called nozzles, from which individual droplets are ejected under the action of individually controllable piezoelectric drive elements, which form the desired character or the desired graphic pattern in a grid pattern on a recording medium moved relative to the print head.
  • nozzles designed as so-called nozzles, from which individual droplets are ejected under the action of individually controllable piezoelectric drive elements, which form the desired character or the desired graphic pattern in a grid pattern on a recording medium moved relative to the print head.
  • the object of the invention is to provide an arrangement for the nozzle outlet opening of the printhead of an ink writing device, with which the display of texts is possible both in draft and in fine writing quality, and with which multicolored texts or graphics of high quality can also be displayed.
  • the exemplary embodiment shown shows a write head 1 of an ink writing device known per se, in front of which a recording medium 2 is located.
  • the print head 1 essentially consists of an ink supply system 3, which is connected on the one hand to the ink channels 8 running inside the print head 1 and on the other hand to different ink containers 10, 11, 12, 13 which contain ink of different colors. It is known to use black, cyan, magenta and yellow inks to represent multicolored characters and graphics.
  • the ink channels 8 are each assigned individually controllable drive elements 9, preferably piezoelectric transducers. They end at the front end of the write head 1 facing the recording medium 2 on a nozzle plate 14, from the outlet openings of which individual ink droplets are ejected at a relatively high speed and sprayed against the recording medium 2 in accordance with the control.
  • black nozzles are provided for the ejection of ink droplets of black color.
  • Each m-outlet openings in the example, the m 5 outlet openings 50 to 54, 60 to 64 and 70 to 74, are provided for ejecting ink droplets of different colors. These are referred to below as paint nozzles.
  • paint nozzles are the basic colors in the so-called subtractive color mixing system, in the example the colors cyan, magenta and yellow.
  • All outlet openings 40 to 49, 50 to 54, 60 to 64 and 70 to 74 are each arranged in the vertical direction at a distance a, where a is determined by the grid provided for the character display and is selected such that the individual ink dots plotted in the grid Representation in the so-called design quality corresponds.
  • At least the number n of black nozzles is selected so that it covers the height of a writing line provided by the character grid. This ensures that a representation in the design quality can take place in a single pass.
  • the number of m outlet openings for the paint nozzles can be smaller (m n). However, they are arranged at the same height in the horizontal direction as the black nozzles. This enables the printing dots of the color black to no longer be formed by the mixture of the three primary colors in multi-color printing, but rather to be created by ink droplets of the color black.
  • a 9 x 9 character grid is defined for the display of text in the design quality.
  • the write head 1 in the example moves from left to right at a constant speed.
  • droplet ejection from selected outlet openings takes place at each time of printing via a printer control.
  • the printing times are hereby defined the grid columns S 1 to S9. In this way, as shown in Fig. 2, the character "A" is constructed in design quality.
  • the characters on a writing line are
  • the display of characters or graphics in the higher quality NLQ font quality takes place in the so-called multipass mode. This is understood to mean that several passes per writing line take place for the representation of the characters, the relative movement between the recording medium and the writing head taking place in fine stages on the one hand and the printing cycle being output in accordance with a fine division of the raster cycle.
  • the first measure is implemented by a micro-line circuit.
  • the second measure is achieved in that the printer control generates additional pressure pulses in so-called half-steps. 3 shows that, under these conditions, a character is displayed in a 17 x 17 grid.
  • the character “A” is printed in such a way that the dashed head 1 is first moved in the direction 15, the printer control unit emitting pressure pulses at all horizontal printing points, namely at the screen columns determined by a half-printing step. In this way, the horizontal line of the character “A” is formed by a correspondingly larger number of pressure points.
  • the printer controller triggers an advance of the recording medium 2, which corresponds to half the distance a between the outlet openings 40 to 49.
  • the write head 1 now occupies position 16 with respect to the record carrier 2. When the print head 1 returns in the direction 17, the vertical and the oblique lines of the character “A” are thus filled.

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung für die Austrittsöffnung im Druckkopf einer Mehrfarben-Tintenschreibeinrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • End- oder Ausgabegeräte in modernen Bürokommunikations- oder datenverarbeitenden Anlagen erfordern sowohl die Darstellung von Texten als auch von Grafiken. Dabei wird für die Textdarstellung eine hohe Ausgabegeschwindigkeit gefordert, wobei reduzierte Anforderungen an die Schriftqualität in Kauf genommen werden. Man spricht in diesem Zusammenhang von einer sogenannten Entwurfsqualität oder Draft quality DQ. Daneben soll aber auch die Möglichkeit bestehen, Texte in sehr guter Schriftqualität darzustellen. In diesem Falle nimmt man eine reduzierte Ausgabegeschwindigkeit in Kauf. Diese Schriftqualität wird als sogenannte Near Letter Quality NLQ bezeichnet. Für grafische Darstellung wird zunehmend eine mehrfarbige Darstellung gefordert.
  • Als Geräte, die diese Anforderungen erfüllen können, haben sich die sogenannten Tintenschreibeinrichtungen als geeignet erwiesen. Es handelt sich dabei um Geräte, die zur Darstellung von Zeichen oder von Grafik einen sogenannten Tintendruckkopf aufweisen. Ein derartiger Tintendruckkopf hat, wie allgemein bekannt, mehrere als sogenannte Düsen ausgebildete Austrittsöffnungen, aus denen unter Einwirkung individuell ansteuerbarer piezoelektrischer Antriebselemente Einzeltröpfchen ausgestossen werden, die auf einen relativ zum Druckkopf bewegten Aufzeichnungsträger rasterförmig das gewünschte Zeichen oder das gewünschte grafische Muster bilden. Geräte, die den oben erwähnten Forderungen entsprechen, leiden unter dem Nachteil, dass jeweils nur eine der Forderungen voll erfüllt wird, die anderen jeweils nur mit mehr oder weniger grosser Qualitätseinbusse angeboten werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung für die Düsenaustrittsöffnung des Druckkopfes einer Tintenschreibeinrichtung anzugeben, mit der die Darstellung von Texten sowohl in Entwurfs- als auch in Schönschriftqualität möglich ist, und mit der auch mehrfarbige Texte oder Grafiken hoher Qualität dargestellt werden können.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen Schreibkopf 1 einer an sich bekannten Tintenschreibeinrichtung, vor dem sich ein Aufzeichnungsträger 2 befindet. Der Schreibkopf 1 besteht im wesentlichen aus einem Tintenversorgungssystem 3, das einerseits mit den im Inneren des Schreibkopfes 1 verlaufenden Tintenkanälen 8 und andererseits mit verschiedenen Tintenbehältern 10, 11, 12, 13 verbunden ist, die Tinte verschiedener Farbe enthalten. Es ist bekannt, zur Darstellung von mehrfarbigen Zeichen und Grafiken, Tinten der Farben Schwarz, Cyan, Magenta und Yellow zu verwenden. Den Tintenkanälen 8 sind jeweils individuell ansteuerbare Antriebselemente 9, vorzugsweise piezoelektrische Wandler zugeordnet. Sie enden am vorderen, dem Aufzeichnungsträger 2 zugewandten Ende des Schreibkopfes 1 an einer Düsenplatte 14, aus deren Austrittsöffnungen entsprechend der Ansteuerung einzelne Tintentröpfchen mit relativ hoher Geschwindigkeit ausgestossen und gegen den Aufzeichnungsträger 2 gespritzt werden.
  • Erfindungsgemäss sind die Austrittsöffnungen des Schreibkopfes 1 derart angeordnet, dass eine erste vertikale Reihe von n-Austrittsöffnungen, im Beispiel die n = 9 Austrittsöffnungen 40 bis 49 für den Ausstoss von Tintentröpfchen schwarzer Farbe vorgesehen ist. Diese werden im folgenden als Schwarzdüsen bezeichnet. Jeweils m-Austrittsöffnungen im Beispiel die m = 5 Austrittsöffnungen 50 bis 54, 60 bis 64 und 70 bis 74 sind zum Ausstoss von Tintentröpfchen jeweils unterschiedlicher Farbe vorgesehen. Diese werden im folgenden als Farbdüsen bezeichnet. Es handelt sich dabei jeweils um die Grundfarben im sogenannten subtraktiven Farbmischsystem, im Beispiel um die Farben Cyan, Magenta und Yellow. Sämtliche Austrittsöffnungen 40 bis 49, 50 bis 54, 60 bis 64 und 70 bis 74 sind jeweils in vertikaler Richtung im Abstand a angeordnet, wobei a durch das für die Zeichendarstellung vorgesehene Raster bestimmt und derart gewählt ist, dass die im Raster aufgetragenen einzelnen Tintenpunkte der Darstellung in der sogenannten Entwurfsqualität entspricht. Zumindest die Anzahl n der Schwarzdüsen ist dabei so gewählt, dass durch sie die durch das Zeichenraster vorgesehene Höhe einer Schreibzeile abgedeckt wird. Damit wird erreicht, dass eine Darstellung in der Entwurfsqualität in einem einzigen Durchgang stattfinden kann. Die jeweils m-Austrittsöffnungen für die Farbdüsen können in ihrer Anzahl geringer sein (m n). Sie sind jedoch in horizontaler Richtung in der gleichen Höhe angeordnet, wie die Schwarzdüsen. Dies ermöglicht es, dass im Vielfarbendruck die Druckpunkte der Farbe Schwarz nicht mehr durch die Mischung der drei Grundfarben gebildet wird, sondern vielmehr durch Tintentröpfchen der Farbe Schwarz entstehen.
  • Der Aufbau eines Zeichens in der Entwurfsqualität (DQ) und in der Schönschriftqualität (NLQ) wird im folgenden unter Hinweis auf die Fig. 2 und 3 erläutert.
  • Gemäss Fig. 3 ist für die Darstellung von Text in der Entwurfsqualität ein 9 x 9 Zeichenraster festgelegt. Der Übersichtlichkeit wegen sind hier lediglich die Austrittsöffnungen 40 bis 49 der Düsen des Schreibkopfes 1, der sich hinter dem Aufzeichnungsträger 2 befindet, gestrichelt eingetragen worden. Der Abstand a der Austrittsöffnungen 40 bis 49 beträgt in diesem Beispiel a = 0,42 mm (1 /60 Zoll). Damit wird durch n = 10 Austrittsöffnungen die Standardhöhe von 0,42 mm (1 /6 Zoll) abgedeckt. Während des Abdrucks von Zeichen bewegt sich der Schreibkopf 1 im Beispiel von links nach rechts mit gleich bleibender Geschwindigkeit. In hier nicht dargestellter Weise erfolgt über eine Druckersteuerung jeweils zu den Druckzeitpunkten ein Tröpfchenausstoss aus ausgewählten Austrittsöffnungen. Die Druckzeitpunkte sind hierdurch die Rasterspalten S 1 bis S9 definiert. Auf diese Weise wird, wie in Fig. 2 dargestellt ist, das Zeichen «A» in Entwurfsqualität aufgebaut. Die Zeichen einer Schreibzeile werden
  • während eines Durchlaufes gedruckt. Im Anschluss daran findet ein Transport des Aufzeichnungsträgers 2 um eine Zeilenhöhe statt, so dass während des Rücklaufes des Schreibkopfes die nächste Schreibzeile in der gleichen Weise gedruckt werden kann.
  • Der Abdruck farbiger Zeichen geschieht im Prinzip in der gleichen Weise, wobei der Aufzeichnungsträger nach Beendigung eines Durchlaufes im darge-1 stellten Ausführungsbeispiel, bei dem m = - n ist,
  • 2 um eine halbe Zeilenhöhe weiter transportiert wird.
  • Die Darstellung von Zeichen oder Grafiken in der hochwertigeren NLQ-Schriftqualität erfolgt im sogenannten Multipass-Betrieb. Man versteht darunter, dass zur Darstellung der Zeichen mehrere Durchläufe je Schreibzeile stattfinden, wobei einerseits die Relativbewegung zwischen Aufzeichnungsträger und Schreibkopf in Feinstufen stattfindet und andererseits der Drucktakt entsprechend einer Feinunterteilung des Rastertaktes abgegeben wird. Die erste Massnahme wird durch eine Mikrozeilenschaltung realisiert. Die zweite Massnahme wird dadurch erreicht, dass die Druckersteuerung in sogenannten Halbschritten Zeichen ergänzende Druckimpulse erzeugt. Fig. 3 zeigt, dass unter diesen Voraussetzungen die Darstellung eines Zeichens in einem 17 x 17 Raster erfolgt. Der Abdruck des Zeichens «A» geschieht dabei in der Weise, dass der gestrichelt eingezeichnete Schreibkopf 1 zunächst in Richtung 15 bewegt wird, wobei die Druckersteuerung jeweils an allen horizontalen Druckstellen, nämlich an den durch einen Halbdruckschritt bestimmten Rasterspalten Druckimpulse abgibt. Auf diese Weise wird die horizontale Linie des Zeichens «A» durch eine entsprechend grössere Anzahl von Druckpunkten gebildet. Nach Erreichen des Schreibzeilenendes löst die Druckersteuerung einen Vorschub des Aufzeichnungsträgers 2 aus, der der Hälfte des Abstandes a der Austrittsöffnungen 40 bis 49 entspricht. Der Schreibkopf 1 nimmt nun, bezogen auf den Aufzeichnungsträger 2 die Stellung 16 ein. Bei Rücklauf des Schreibkopfes 1 in Richtung 17 werden somit die vertikalen und die schrägen Linien des Zeichens «A» aufgefüllt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1 Schreibkopf
    • 2 Aufzeichnungsträger
    • 3 Tintenversorgungssystem
    • 40 - 4n Austrittsöffnungen
    • 50 - 5n Austrittsöffnungen
    • 60 - 6n Austrittsöffnungen
    • 70 - 7n Austrittsöffnungen
    • 8 Tintenkanäle
    • 9 Antriebselemente
    • 10, 11, 12, 13 Tintenvorratsbehälter
    • 14 Düsenplatte
    • a Rasterabstand
    • S1 - S9 Rasterspalten

Claims (4)

1. Anordnung für die Austrittsöffnungen im Druckkopf (1) einer Mehrfarben-Tintenschreibeinrichtung, in der die Austrittsöffnungen über Tintenkanäle (8) mit Tintenbehältern (10-13) verbunden sind, die Tinte schwarzer Farbe sowie Tinte mindestens weiterer drei Grundfarben enthalten, in der jedem Tintenkanal ein Piezowandler (9) zugeordnet ist, durch dessen individuelle Ansteuerung Einzeltröpfchen aus den Austrittsöffnungen ausgestossen werden, und in der der Druckkopf (1) in Zeilenrichtung über einen Aufzeichnungsträger (2) beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Ausstoss von Tintentröpfchen schwarzer Farbe vorgesehenen n Austrittsöffnungen (40 bis 4n) eine erste vertikale Reihe bilden, wobei deren Anzahl (n) und deren gegenseitiger Abstand (a) derart ist, dass auf dem Aufzeichnungsträger (2) Zeichen über die Höhe einer Schreibzeile in einer sogenannten Entwurfsschriftqualität (DQ) darstellbar sind, dass die zum Ausstoss von Tintentröpfchen der anderen Grundfarben vorgesehenen m Austrittsöffnungen (50 bis 5m, 60 bis 6m, 70 bis 7m) in weiteren vertikalen Reihen angeordnete sind, wobei der gegenseitige Abstand der Austrittsöffnungen innerhalb einer Reihe dem Abstand (a) der ersten vertikalen Reihe entspricht, und dass der Aufzeichnungsträger (2) in vertikaler Richtung nach der Aufzeichnung jeweils einer Schreibzeile wahlweise um mindestens eine halbe Schreibzeilenhöhe (Aufzeichnung in DQ) oder um einen Wert weiter transportiert wird, der der Hälfte (a/2) des Abstandes (a) der Austrittsöffnungen der vertikalen Reihe entspricht (Aufzeichnung in der sogenannten Schönschreibqualität (NLQ).
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl n der zum Ausstoss von Tintentröpfchen schwarzer Farbe vorgesehenen Austrittsöffnungen (40 bis 4n) grösser ist als die Anzahl m der für jeweils eine weiteren Grundfarbe vorgesehenen Austrittsöffnungen (50 bis 5n, 60 bis 6m, 70 bis 7m).
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl n der zum Ausstoss von Tintentröpfchen schwarzer Farbe vorgesehenen Austrittsöffnungen der doppelten Anzahl der für jeweils eine weitere Grundfarbe vorgesehenen m Austrittsöffnungen entspricht (n = 2 - m).
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Darstellung von Zeichen in Schönschreibqualität (NLQ) Der Druckkopf (1) eine Schreibzeile mehrmals überfährt (sogenannter Multipassbetrieb).
EP86111831A 1985-08-30 1986-08-27 Anordnung für die Austrittsöffnungen im Druckkopf einer Mehrfarben-Tintenschreibeinrichtung Expired EP0216176B1 (de)

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DE3531097 1985-08-30

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EP0216176A1 EP0216176A1 (de) 1987-04-01
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EP86111831A Expired EP0216176B1 (de) 1985-08-30 1986-08-27 Anordnung für die Austrittsöffnungen im Druckkopf einer Mehrfarben-Tintenschreibeinrichtung

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