EP0255867B1 - Tintendruckeinrichtung mit austauschbaren Tintenköpfen - Google Patents

Tintendruckeinrichtung mit austauschbaren Tintenköpfen Download PDF

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EP0255867B1
EP0255867B1 EP87109465A EP87109465A EP0255867B1 EP 0255867 B1 EP0255867 B1 EP 0255867B1 EP 87109465 A EP87109465 A EP 87109465A EP 87109465 A EP87109465 A EP 87109465A EP 0255867 B1 EP0255867 B1 EP 0255867B1
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EP
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ink
print head
nozzles
printing
jet
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Artur Milbrandt
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Siemens AG
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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
    • B41J25/00—Actions or mechanisms not otherwise provided for
    • B41J25/34—Bodily-changeable print heads or carriages

Definitions

  • the invention relates to an ink printing device according to the preamble of patent claim 1.
  • ink writing device To display characters or graphic patterns with an ink writing device, it is known to spray individual ink droplets from one or more nozzles of an ink print head against a recording medium.
  • ink writing devices are e.g. known from European patent specification 01 59 402.
  • Ink printing devices are known both for printing in black and white and for multi-color printing.
  • Such Ink printing device for multi-color printing of a recording medium is described, for example, in European Patent 00 21 389.
  • a predetermined number of nozzles of the ink print head is supplied with ink of the same color.
  • the inks are contained in ink containers which are arranged one behind the other perpendicular to the recording medium on the back of the ink print head.
  • the record carrier is printed line by line in a writing station and shifted between two printing processes in each case by a partial line, the width of which corresponds to the number of nozzles with the same color arranged one above the other.
  • Such ink writing heads for color printing have a large number of individual nozzles, for example 24 individual nozzles per head, which are arranged in six rows of four nozzles each. Three rows of the nozzles are used for the black and white representation and three rows for the color representation. One row prints magenta, one row yellow and one row the color cyan blue. However, it is also possible, for example, to use an ink writing head in which four rows of six nozzles are arranged. One row with 12 nozzles is used for black and white printing and three rows with 4 nozzles each for color display.
  • a printer is known in which print heads with printing elements arranged in a row with optionally different division can be used.
  • An automatic adjustment of the motor control that moves the print head in the print line direction takes place with a detection and an actuating device in such a way that the raster division predetermined by the print elements and that formed by the print head movement are coordinated with one another.
  • an ink printing device of the type mentioned with an ink printing head is known, the nozzles of which are arranged in two approximately parallel rows.
  • a delay adjustment of the triggering times for the nozzles of different nozzle rows is necessary, since the nozzle row spacings have tolerances due to production technology.
  • the similar ink print heads contain codes which represent the actual spacing of the nozzle rows.
  • a decoder evaluates the coded distance between the rows of nozzles and acts on a control device in the sense of a delay adjustment that is optimized for the printhead used in each case.
  • the object of the invention is to provide an ink printing device of the type mentioned at the outset, which makes it possible to print both in color and to produce high-quality black-and-white printing.
  • the ink print head on the printer carriage is designed to be exchangeable via a holding device, a first type of ink print heads being associated with single-color ink print and a second type of ink print heads multicolored ink printing, color printing of lower quality and black and white printing of high quality can be produced in a simple manner.
  • the invention is based on the knowledge that the same control arrangement can be used both for ink printheads with a colored impression and for ink printheads which are only suitable for black and white. You can use the hardware required for the ink head for colored printing with little software control effort to use an ink printing head for monochrome display after replacement of the ink printing head, which has a very high resolution compared to conventional ink printing heads.
  • the font quality or the writing speed can be significantly increased at a speed comparable to conventional ink printheads.
  • a coding matrix is arranged between the actual control circuit of the printing device and the replaceable ink head, which automatically links the corresponding connections to the control arrangement when changing from an ink print head of one type to an ink print head of the other type (multi-colored).
  • This coding matrix can e.g. consist of a logic circuit arrangement assigned to the ink print head or else it is designed in a simple manner as a plug connection, the individual plug contacts being connected to plug switches which close the corresponding connections when the ink head is inserted into the holding device.
  • the ink writing device according to the invention shown in FIG. 1 consists of the actual ink printing head K, which is, for example, a plastic body which contains a plurality of ink channels which end in the direction of a recording medium P on a nozzle plate DP.
  • a transducer (not shown here) is assigned to each ink channel and can be controlled in pulses by means of an electronic control ST. Depending on a drive pulse, the transducer is deformed, which leads to the ejection of a single droplet of ink.
  • the activation pulses are formed, for example, with corresponding signals which correspond to a character pattern stored in a character generator ZG.
  • the character generator contains the patterns necessary for displaying characters, which are called up in accordance with the input data ED.
  • This input data ED can also come from a keyboard TA.
  • the signals for the movement of the ink print head K and the recording medium P are also emitted via the control circuit ST.
  • two drive devices namely a first motor M1 for moving the ink print head K and a second motor M2 for moving the recording medium P.
  • the ink print head is moved line by line, that is to say horizontally, along the line over the recording medium P via the first motor M1.
  • the second motor M2 is used for line-by-line transport of the recording medium P.
  • the ink print head K is designed to be exchangeable and, with its connections A, projects into a coding matrix which acts as a coding matrix Connector strip SV. This connector strip SV is attached to a holder H of the printer carriage driven by the motor M1.
  • the ink printhead for multicolored imprint for which the control device AS is actually designed as a character generator and control device contains e.g. three rows of four individual nozzles DUE for the black-and-white impression (FIG. 3 SW) and three rows with four nozzles for color printing, one row for cyan blue Z, one row for magenta M and one row for yellow Y is provided.
  • the control device AS is actually designed as a character generator and control device
  • the ink printhead for multicolored imprint for which the control device AS is actually designed as a character generator and control device contains e.g. three rows of four individual nozzles DUE for the black-and-white impression (FIG. 3 SW) and three rows with four nozzles for color printing, one row for cyan blue Z, one row for magenta M and one row for yellow Y is provided.
  • One row with 12 nozzles is used for black and

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Tintendruckeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Zur Darstellung von Zeichen oder grafischen Mustern mit einer Tintenschreibeinrichtung werden bekanntlich einzelne Tintentröpfchen aus einer oder aus mehreren Düsen eines Tintendruckkopfes gegen einen Aufzeichnungsträger gespritzt. Derartige Tintenschreibeinrichtungen sind z.B. aus der europäischen Patentschrift 01 59 402 bekannt.
  • Für den praktischen Einsatz von Tintenschreibeinrichtungen wird häufig gefordert, die Zeichen mit verschiedener, unterschiedlicher Schriftqualität darzustellen. Man unterscheidet zwischen einer sogenannten Entwurfsqualität (Draftquality) einer Standardqualität und einer sogenannten Schönschriftqualität. Letztere wird häufig auch durch den Ausdruck "Near-Letter-Quality" bezeichnet. Es ist bekannt (DE-OS 33 07 196) zur Erzielung verschiedener Schriftqualitäten die Druckgeschwindigkeit zu verändern, d.h. die Druckgeschwindigkeit gegenüber der für die Darstellung von Zeichen in einer Standardqualität vorgesehenen Druckgeschwindigkeit zu verdoppeln und dabei jeweils nur in jeder zweiten Spalte der Matrix ein Tintentröpfchen auszustoßen. Es ist außerdem aus der zitierten europäischen Patentanmeldung 01 59 402 bekannt, das Tröpfchenvolumen der ausgestoßenen Tintentröpfchen abhängig von der gewählten Schriftqualität zu verändern.
  • Tintendruckeinrichtungen sind sowohl zum Druck in Schwarz-Weiß als auch zum mehrfarbigen Druck bekannt. Eine derartige Tintendruckeinrichtung zum mehrfarbigen Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers wird z.B. in der europäischen Patentschrift 00 21 389 beschrieben. Jeweils eine vorgegebene Anzahl von Düsen des Tintendruckkopfes wird mit Tinte gleicher Farbe versorgt. Die Tinten sind in Tintenbehältern enthalten, die senkrecht zum Aufzeichnungsträger hintereinander an der Rückseite des Tintendruckkopfes angeordnet sind. Der Aufzeichnungsträger wird in einer Schreibstation zeilenweise bedruckt und zwischen zwei Druckvorgängen jeweils um eine Teilzeile verschoben, deren Breite der Anzahl der übereinander benachbarten angeordneten Düsen mit Tinte gleicher Farbe entspricht. Derartige Tintenschreibköpfe zum Farbdruck haben eine Vielzahl von Einzeldüsen, z.B. 24 Einzeldüsen pro Kopf, die in sechs Reihen zu je vier Düsen angeordnet sind. Drei Reihen der Düsen dienen für die Schwarz-Weiß-Darstellung und drei Reihen zur Farbdarstellung. Dabei druckt eine Reihe Magentarot, eine Reihe Gelb und eine Reihe die Farbe Cyanblau. Es ist jedoch auch möglich, z.B. einen Tintenschreibkopf zu verwenden, bei dem vier Reihen zu je sechs Düsen angeordnet sind. Dabei dient eine Reihe mit 12 Düsen für den Schwarz-Weißdruck und drei Reihen mit je 4 Düsen zur Farbdarstellung.
  • Aus der DE-A-31 21 481 ist ein Drucker bekannt, bei dem Druckköpfe mit in einer Reihe angeordneten Druckelementen mit wahlweise unterschiedlicher Teilung einsetzbar sind. Mit einer Erkennungs- und einer Stelleinrichtung erfolgt eine automatische Anpassung der den Druckkopf in Druckzeilenrichtung bewegenden Motoransteuerung derart, daß die durch die Druckelemente vorgegebene und die durch die Druckkopfbewegung gebildete Rasterteilung aufeinander abgestimmt sind.
  • Aus der DE-A-32 33 425 ist eine Tintendruckeinrichtung der eingangs genannten Art mit einem Tintendruckkopf bekannt, dessen Düsen in zwei annähernd parallelen Reihen angeordnet sind. Bei einem verschleißbedingten Auswechseln des Tintendruckkopfes gegen einen gleichartigen Tintendruckkopf ist zur Gewährleistung einer gleichbleibend hohen Schriftqualität ein Verzögerungsabgleich der Ansteuerungszeitpunkte für die Düsen verschiedener Düsenreihen erforderlich, da die Düsenreihen-Abstände fertigungstechnisch bedingte Toleranzen aufweisen. Zur automatischen Durchführung des Verzögerungsabgleichs enthalten die gleichartigen Tintendruckköpfe Codierungen, die den tatsächlichen Abstand der Düsenreihen repräsentieren. Ein Decoder wertet den codierten Abstand der Düsenreihen aus und wirkt auf eine Ansteuereinrichtung im Sinne eines für den jeweils eingesetzten Druckkopf optimierten Verzögerungsabgleichs ein.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tintendruckeinrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die es ermöglicht, sowohl farbig zu drucken als auch Schwarz-Weiß-Druck hoher Qualität zu erzeugen.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Tintendruckeinrichtung der eingangs genannten Art gemäß dem kennzeichnenden Teil des ersten Patentanspruches gelöst.
  • Dadurch, daß der Tintendruckkopf auf dem Druckerwagen über eine Haltevorrichtung auswechselbar ausgestaltet ist, wobei eine erste Art von Tintendruckköpfen dem einfarbigen Tintendruck zugeordnet ist und eine zweite Art von Tintendruckköpfen dem mehrfarbigen Tintendruck, kann in einfacher Weise Farbdruck geringerer Qualität und Schwarz-Weiß-Druck hoher Qualität erzeugt werden.
  • Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, daß sowohl für Tintendruckköpfe mit farbigem Abdruck als auch Tintendruckköpfe die allein für Schwarz-Weiß geeignet sind die gleiche Ansteueranordnung verwendet werden kann. Man kann damit die für den Tintenkopf für farbigen Abdruck erforderliche Hardware bei geringem Softwareansteueraufwand ausnutzen, um nach Austausch des Tintendruckkopfes einen Tintendruckkopf für einfarbige Darstellung zu verwenden, der gegenüber herkömmlichen Tintendruckköpfen eine sehr hohe Auflösung aufweist.
  • Mit einem derartigen Tintendruckkopf läßt sich bei vergleichbarer Geschwindigkeit zu herkömmlichen Tintendruckköpfen die Schriftqualität wesentlich erhöhen oder aber die Schreibgeschwindigkeit.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der eigentlichen Ansteuerschaltung der Druckeinrichtung und dem austauschbaren Tintenkopf eine Codiermatrix angeordnet, die beim Wechseln von einem Tintendruckkopf der einen Art auf einen Tintendruckkopf der anderen Art (mehrfarbig) automatisch die entsprechende Verbindungen zur Ansteueranordnung verknüpft. Diese Codiermatrix kann z.B. aus einer dem Tintendruckkopf zugeordneten logischen Schaltungsanordnung bestehen oder aber sie ist in einfacher Weise als Steckverbindung ausgeführt, wobei die einzelnen Steckkontakte mit Steckschaltern in Verbindung stehen, die beim Einstecken des Tintenkopfes in die Haltevorrichtung die entsprechenden Verbindungen schließen.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen
    • Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Blockschaltbildes der erfindungsgemäßen Tintendruckeinrichtung
    • Fig. 2 eine schematische Darstellung der Düsenplatte eines Tintendruckkopfes für einfarbigen Druckbetrieb und
    • Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Düsenplatte eines Tintendruckkopfes für mehrfarbigen Druckbetrieb.
  • Die in der Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Tintenschreibeinrichtung besteht aus dem eigentlichen Tintendruckkopf K der z.B. ein Kunststoffkörper ist, der eine Mehrzahl von Tintenkanälen enthält, die in Richtung auf einen Aufzeichnungsträger P an einer Düsenplatte DP enden. Jedem Tintenkanal ist ein hier nicht dargestellter Wandler zugeordnet, der über eine elektronische Steuerung ST impulsweise ansteuerbar ist. In Abhängigkeit von einem Ansteuerimpuls findet eine Verformung des Wandlers statt, die zum Ausstoß eines einzelnen Tintentröpfchens führt. Die Bildung der Ansteuerimpulse erfolgt z.B. mit entsprechenden Signalen, die einem in einem Zeichengenerator ZG abgelegten Zeichenmuster entsprechen. Der Zeichengenerator enthält die zur Darstellung von Zeichen notwendigen Mustern, die entsprechend den Eingabedaten ED aufgerufen werden. Diese Eingabedaten ED können auch von einer Tastatur TA stammen. Über die Steuerschaltung ST werden auch die Signale für die Bewegung des Tintendruckkopfes K und des Aufzeichnungsträgers P abgegeben. Dazu sind zwei Antriebseinrichtungen, nämlich ein erster Motor M1 für die Bewegung des Tintendruckkopfes K und ein zweiter Motor M2 für die Bewegung des Aufzeichnungsträgers P vorgesehen. Über den ersten Motor M1 wird der Tintendruckkopf zeilenweise, also horizontal längs einer Zeile über den Aufzeichnungsträger P bewegt. Der zweite Motor M2 dient zum zeilenweisen Transport des Aufzeichnungsträgers P. Der Tintendruckkopf K ist auswechselbar ausgestaltet und ragt mit seinen Anschlüssen A in eine als Codiermatrix wirkende Steckverbinderleiste SV. Diese Steckverbinderleiste SV ist auf einer Halterung H des über den Motor M1 angetriebenen Druckerwagens befestigt.
  • Mit der beschriebenen Tintendruckeinrichtung können nun zwei Arten von Tintendruckköpfen (Fig. 2, Fig. 3) verwendet werden. Der Tintendruckkopf für mehrfarbigen Abdruck für den die Ansteuereinrichtung AS als Zeichengenerator und Steuereinrichtung eigentlich ausgelegt ist, enthält z.B. drei zueinander versetzt angeordnete Reihen aus je vier Einzeldüsen DUE für den Schwarz-Weiß-Abdruck (Fig. 3 SW) und drei Reihen mit je vier Düsen zum Farbdruck, wobei eine Reihe für Cyanblau Z, eine Reihe für Magentarot M und eine Reihe für Gelb Y vorgesehen ist. Es ist jedoch auch möglich, z.B. einen Tintenschreibkopf zu verwenden, bei dem vier Reihen zu je sechs Düsen angeordnet sind. Dabei dient eine Reihe mit 12 Düsen für den Schwarz-Weißdruck und drei Reihen mit je 4 Düsen zur Farbdarstellung.
  • Ersetzt man durch einfachen Austausch einen derartigen Tintenschreibkopf für Mehrfarbendruck durch einen Tintenschreibkopf für Einfarbenbetrieb gemäß Fig. 2 bei dem ebenfalls 24 Schreibdüsen in sechs Reihen zu vier Schreibdüsen versetzt zueinander angeordnet sind, so ist keine Änderung der Hardware Ansteueranordnung AS notwendig, da die Steckverbindung SV automatisch für die entsprechende Verknüpfung sorgt. Beim Übergang von einem Mehrfarbenschreibkopf auf einen Einfarbenschreibkopf (Fig. 3 zu Fig. 2) verbessert sich infolge der erhöhten Anzahl von Schreibdüsen pro Längenelement gegenüber dem Mehrfarbenschreibkopfes die Qualität des Schriftbildes erheblich. Anstelle der Verbesserung der Schriftqualität ist es auch möglich, durch die erhöhte Anzahl der Schreibdüsen die Schreibgeschwindigkeit zu steigern bzw. sowohl die Schreibgeschwindigkeit zu erhöhen als auch die Schriftqualität zu verbessern.
  • Bei der Verwendung von Schreibköpfen entsprechend der Fig. 2, bei dem 24 Düsen DUE in sechs Reihen angeordnet sind, kann mit einer einzigen zeilenweisen Bewegung eine komplette Druckzeile erstellt werden. Es ist nicht notwendig, mehrere Zeilenbewegungen durchzuführen.

Claims (3)

  1. Tintendruckeinrichtung zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers (P) mit einem über eine Antriebseinrichtung (M1) im Druckbetrieb zeilenweise bewegbaren Druckerwagen mit einer Halterung (H) zur Aufnahme eines auswechselbaren Tintendruckkopfes (K), der mehrere, in mindestens zwei annähernd parallelen Reihen angeordnete Düsen enthält, aus denen Tinte auf den zu bedruckenden Aufzeichnungsträger (P) ausgestoßen wird und mit einer Ansteuerschaltung (AS), die die Düsen des Tintendruckkopfes einzeln ansteuert,
    wobei in die Halterung (H) wahlweise entweder ein Mehrfarbendruckkopf (Fig. 3) oder ein Einfarbendruckkopf (Fig. 2) einsetzbar ist, und die Druckköpfe hinsichtlich der Reihenanzahl und der Düsenanzahl pro Reihe übereinstimmen, und wobei eine Fühleinrichtung vorgesehen ist, die die Art des verwendeten Tintendruckkopfes erfaßt und in Abhängigkeit davon eine die Düsen mit der Ansteuerschaltung (AS) verknüpfende Codiermatrix (SV) schaltet und/oder eine Anzeigeeinrichtung betätigt.
  2. Tintendruckeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Codiermatrix (SV) dem Tintendruckkopf (K) zugeordnet ist.
  3. Tintendruckeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (H) aus einer schaltbaren Steckverbindung besteht.
EP87109465A 1986-07-04 1987-07-01 Tintendruckeinrichtung mit austauschbaren Tintenköpfen Expired - Lifetime EP0255867B1 (de)

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EP0255867A2 EP0255867A2 (de) 1988-02-17
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