NL1016734C2 - Printwerkwijze en printer geschikt om deze werkwijze uit te voeren. - Google Patents

Description

Printwerkwijze en printer geschikt om deze werkwijze uit te voeren 5 De uitvinding betreft een werkwijze voor het bedrukken van een ontvangstmateriaal onder toepassing van een inkjet printer voorzien van een printkop met tenminste één printelement, welke printkop is bevestigd op een draagorgaan, de werkwijze omvattend het verwarmen van de printkop tot een werktemperatuur hoger dan kamertemperatuur, het bewegen van het draagorgaan ten opzichte van het ontvangstmateriaal in een 10 hoofdscanrichting en een subscanrichting, en het beeldmatig aansturen van het printelement waardoor inktdruppels uit de printkop worden gestoten in de richting van het ontvangstmateriaal. De uitvinding betreft tevens een inkjet printer die geschikt is om deze werkwijze toe te passen.

15 Eén dergelijke werkwijze en inkjet printer zijn bekend uit het Amerikaanse octrooi US 6,086,194. Bij deze werkwijze wordt een inkjet printer toegepast welke vier printkoppen heeft die bevestigd zijn op een draagorgaan. Elk van de printkoppen omvat een rij printelementen die parallel aan de subscanrichting staan. De printkoppen zelf zijn over een rij die parallel aan de hoofdscanrichting loopt verdeeld. Elk van de printkoppen 20 bevat een smeltbare inkt (ook wel hot melt of phase change ink genoemd) van een andere kleur, te weten cyaan, magenta, geel en zwart. Bij het drukken van een beeld zal met elk van de printkoppen een deelbeeld worden gedrukt in de overeenkomstige kleur. Door het draagorgaan een aantal scanslagen te laten maken in de hoofdscanrichting en het ontvangstmateriaal te transporteren in de subscanrichting kan 25 met de relatief kleine printkoppen toch het hele ontvangstmateriaal worden bedrukt.

Het draagorgaan is aan de achterzijde voorzien van een actief verwarmingsmiddel dat verdeeld is in twaalf verwarmingsregio’s, opgebouwd uit vier rijen in de hoofdscanrichting en drie in de subscanrichting. De verwarmingsregio’s hebben een kleiner verwarmingsvermogen naarmate ze dichter bij het midden van het draagorgaan 30 zijn gesitueerd. Deze configuratie heeft tot doel om de printkoppen uniform te verwarmen. Dit is belangrijk omdat de printeigenschappen van elk van de printelementen sterk afhangt van de lokale temperatuur van de printkop waarvan het betreffende printelement deel uit maakt.

De bekende werkwijze heeft een belangrijk nadeel. Het blijkt dat onder toepassing van 35 deze werkwijze allerlei printartefacten kunnen ontstaan die afhankelijk zijn van de omstandigheden tijdens het bedrukken van het ontvangstmateriaal, in het bijzonder het Γ101 673 4 2 type beeld dat gedrukt wordt, de printerinstellingen en de omgevingscondities. Het blijkt bijvoorbeeld dat de deelbeelden die met elk van de printkoppen gedrukt worden, welke deelbeelden tezamen het bedoelde beeld op het ontvangstmateriaal moeten vormen, soms niet precies aansluiten op elkaar. Ook komt het voor dat er storende patronen in 5 het beeld ontstaan. Deze en andere printartefacten zijn met name zichtbaar bij foto’s of gelijksoortige grafische afbeeldingen en fullcolour beelden.

De uitvinding heeft tot doel om een werkwijze te verkrijgen waarbij printartefacten zoveel mogelijk worden voorkomen en om een printer te verkrijgen waarmee deze 10 werkwijze kan worden uitgevoerd. Hiertoe is een werkwijze uitgevonden volgens de aanhef van conclusie 1 daardoor gekenmerkt dat de werkwijze verder omvat het waarborgen dat de positie die de printkop tijdens het bedrukken van het ontvangstmateriaal inneemt ten opzichte van een vast punt op het draagorgaan in hoofdzaak een vooraf bepaalde positie is. Daarnaast is een inkjet printer uitgevonden 15 volgens de aanhef van conclusie 5, daardoor gekenmerkt dat de printer een waarborgmiddel omvat om te waarborgen dat de positie die de printkop tijdens het bedrukken van het ontvangstmateriaal inneemt ten opzichte van een vast punt van het draagorgaan in hoofdzaak een vooraf bepaalde positie is.

20 De uitvinding is gelegen in de herkenning van het probleem dat de printkop afhankelijk van de omstandigheden een andere positie inneemt ten opzichte van een vast punt van het draagorgaan. Omdat het printelement op zijn beurt een vaste positie inneemt in de printkop, heeft dit probleem tot gevolg dat de positie die het printelement inneemt ten opzichte van het ontvangstmateriaal bij het bedrukken hiervan, niet ondubbelzinnig 25 bepaald is. Dit kan als volgt worden ingezien. Bij het bedrukken van het ontvangstmateriaal wordt een vast punt van het draagorgaan (bijvoorbeeld een merkteken dat op zijn beurt al dan niet een onderdeel van een zogenaamd carriage is), gebruikt om te bepalen wat de plaats is waar de printkop zich op enig moment bevindt. Hieruit wordt vervolgens afgeleid wanneer een printelement moet worden aangestuurd 30 om ervoor te zorgen dat de overeenkomstige inktdruppel precies op de juiste plaats op het ontvangstmateriaal terechtkomt. Echter, bij de bekende aansturing wordt er geen rekening mee gehouden dat de positie van de printkop op het draagorgaan zelf afhankelijk is van de momentane omstandigheden. Het gevolg is dat de inktdruppel, zodra de positie van de printkop ten opzichte van het vaste punt op het draagorgaan 35 afwijkt van een normaalpositie, op een afwijkende plaats op het ontvangstmateriaal terechtkomt. Indien deze afwijking voldoende groot is, is dit zichtbaar voor het menselijk r-: j. , o ;f 3 oog en zal deze aldus kunnen leiden tot printartefacten.

Uit onderzoek van de aanvrager is gebleken dat genoemde, van de omstandigheden afhangende positie, met name te relateren is aan uitzetting en krimp van het draagorgaan. Het blijkt dat het draagorgaan bij de werkwijze bekend uit eerder 5 genoemd octrooischrift, afhankelijk van de omstandigheden, althans plaatselijk een van de instelwaarde afwijkende temperatuur krijgt. Hierdoor veranderen de afmetingen c.q. de geometrie van het draagorgaan en daarmee ook de positie die de printkop op het draagorgaan inneemt ten opzichte van het vaste punt. Deze onzekere positie kan vervolgens tot zichtbare printartefacten leiden omdat hiermee ook de positie van het 10 printelement onzeker is geworden.

Dat de bekende werkwijze aanleiding kan geven tot een dergelijke vormverandering van het draagorgaan kan als volgt worden begrepen. De bekende werkwijze is er op gericht om de printkoppen uniform op te warmen. Hiertoe zijn bovengenoemde verwarminsgregio’s aangebracht aan de achterzijde van het draagorgaan, waarbij elk 15 van de regio’s een vast verwarmingsvermogen heeft. Daarnaast wordt de verwarming van de printkoppen geregeld door warme inkt, van een vooraf ingestelde temperatuur, naar de printkoppen te voeren. Door zowel de temperatuur van het draagorgaan als die van de inkt te meten en deze beide temperaturen door middel van onafhankelijke verwarmingsmiddelen in te stellen tot een vooraf bepaalde instel-temperatuur, wil de 20 werkwijze erin voorzien dat de printkoppen en daarmee ook het draagorgaan uniform opgewarmd worden. Dit doel blijkt echter niet onder alle omstandigheden behaald te kunnen worden. Als bijvoorbeeld met één van de printkoppen veel minder gedrukt wordt dan met elk van de andere printkoppen dan blijkt dat het draagorgaan niet langer een uniforme temperatuur aanneemt. Deze situatie komt bijvoorbeeld voor als er een 25 fullcolour afbeelding afgedrukt wordt waarin weinig zwart voorkomt. Elk van de vier printkoppen zal door convectie, straling en geleiding warmte verliezen. Dit wordt voor een deel gecompenseerd door de aanvoer van nieuwe inkt die een temperatuur heeft gelijk aan de insteltemperatuur van de printkoppen. Voor een ander deel zal dit worden gecompenseerd door de verwarmingsmiddelen die aan de achterzijde van het 30 draagorgaan zijn aangebracht. Omdat de zwarte printkop echter nauwelijks warme inkt aangevoerd krijgt zal deze kop dus één van beide warmtestromen missen en dientengevolge afkoelen ten opzichte van de andere printkoppen. De temperatuursensor zal deze afkoeling ten opzichte van de overige koppen niet bemerken. Immers, de temperatuur van het draagorgaan wordt gemeten ter hoogte van 35 de kleurenkoppen welke door het printen veel minder sterk zullen afkoelen om de hiervoor beschreven reden. Ook door de temperatuur van de zwarte inktvoorraad te 1 01 67 3 4 4 meten zal de afkoeling van de zwarte kop niet bemerkt kunnen worden omdat deze inktvoorraad door onafhankelijke verwarmingsmiddelen op de instel-temperatuur wordt gehouden. Het gevolg van de relatieve afkoeling van de zwarte printkop, welke extra sterk is omdat deze kop aan de buitenkant op het draagorgaan is gemonteerd en dus 5 meer warmte verliest via convectie en straling, is dat ook het draagorgaan dat in thermische geleiding staat met de printkop, ter plaatse van deze kop zal afkoelen. Hierdoor krimpt het draagorgaan (ervan uitgaande dat dit orgaan gemaakt is van een materiaal met een positieve uitzettingscoëfficient) met als gevolg dat de positie van de zwarte printkop ten opzichte van het vaste punt van dit orgaan en dus ook ten opzichte 10 van de overige printkoppen zal wijzigen. Het gevolg is dat verdere deelbeelden die met de zwarte printkop gedrukt worden niet meer zullen aansluiten op de kleurbeelden omdat de positie van het printelement ten opzichte van het ontvangstmateriaal anders zal zijn dan de besturing van de printer zal aannemen. Hierdoor kunnen bijvoorbeeld zichtbare witte lijnen ontstaan tussen een kleurvlak en een zwarte lijn dat dit vlak zou 15 moeten omsluiten.

Niet alleen het type beeld zoals hiervoor beschreven maar ook andere omstandigheden zoals de omgevingscondities (temperatuur, tocht, in de nabijheid staande andere apparatuur), de ingestelde printsnelheid, de ingestelde printkwaliteit enz. kunnen tot gevolg hebben dat het draagorgaan bij de bekende werkwijze geen constante 20 geometrie heeft, waardoor de positie van elk van de printkoppen ten opzichte van een vast punt van dit orgaan kan variëren. Bij de werkwijze volgens de uitvinding is aan dit probleem tegemoet gekomen. Op deze wijze is tijdens het bedrukken van het ontvangstmateriaal de positie die elk van de printkoppen ten opzichte van een vast punt op het draagorgaan inneemt vooraf bekend. Hiermee kunnen printartefacten op 25 eenvoudige wijze verder worden verminderd.

Overigens is uit de Japanse aanvrage om octrooi 60-222258 (A) een werkwijze bekend om te voorkomen dat afwijkende printposities optreden ten gevolge van temperatuur en vocht. Bij deze werkwijze wordt een testpatroon gedrukt waaruit wordt afgeleid of er en 30 hoe groot de afwijkingen zijn. Hiermee wordt vervolgens rekening gehouden in het aansturen van het printelement. Deze werkwijze heeft ten eerste het nadeel dat op één moment bepaald wordt of er een afwijking is in de dotpositionering zodat er niet kan worden gewaarborgd dat er daarvoor geen afwijkingen zijn geweest of dat er daarna geen afwijkingen meer ontstaan. Ook heeft deze werkwijze het nadeel dat de aansturing 35 van het printelement afhankelijk wordt gemaakt van de gemeten waarde. Dit maakt de aansturing ingewikkeld en dus duur. Uit deze aanvrage is verder niet bekend noch

i . · - C

l 1 · . ' 5 wordt er gesuggereerd dat een belangrijke oorzaak van de afwijkingen een variabele positie van de printkop op het draagorgaan is.

In een nadere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt het 5 draagorgaan tijdens het bedrukken van het ontvangstmateriaal in hoofdzaak een vooraf bepaald temperatuurprofiel opgelegd. In deze uitvoeringsvorm wordt een belangrijke oorzaak van een variabele positie van de printkop weggenomen. Door het draagorgaan een vooraf bepaald temperatuurprofiel op te leggen ligt de geometrie van het draagorgaan vast. Hiermee ligt ook de positie van de printkop ten opzichte van het 10 vaste punt op het draagorgaan vast en daarmee de positie van het printelement. Bij de aansturing van het printelement hoeft dus geen rekening worden gehouden met een eventuele afwijkende positie. Door dit temperatuurprofiel op te leggen onder alle denkbare omstandigheden is de positie van de printkop op het draagorgaan te allen tijde hetzelfde, zodat eerder genoemde printartefacten kunnen worden voorkomen.

15 In een volgende uitvoeringsvorm van de werkwijze omvat het temperatuurprofiel een temperatuur hoger dan kamertemperatuur. Omdat de printkop verwarmd wordt zal er welhaast onvermijdelijk warmte lekken naar het draagorgaan. Door het draagorgaan een temperatuur hoger dan kamertemperatuur op te leggen kan de hoeveelheid warmte die lekt van de printkop naar het draagorgaan worden verkleind. Dit heeft het voordeel 20 dat de printkop makkelijker op de werktemperatuur kan worden gehouden. Bovendien blijkt dat het op deze wijze eenvoudiger is om te waarborgen dat de positie die de printkop tijdens het bedrukken van het ontvangstmateriaal inneemt ten opzichte van een vast punt op het draagorgaan in hoofdzaak een vooraf bepaalde positie is: door een al te grote warmtestroom naar het draagorgaan ter plaatse van de printkop te vermijden 25 kan met eenvoudigere middelen een vooraf bepaald temperatuurprofiel opgelegd worden omdat de dynamiek in de warmtestromen in deze uitvoeringsvorm kleiner is.

In een nog verdere uitvoeringsvorm wordt het draagorgaan een temperatuur opgelegd welke in hoofdzaak gelijk is aan de werktemperatuur van de printkop. Op deze wijze wordt de warmtestroom naar het draagorgaan nog verder voorkomen. In deze 30 uitvoeringsvorm zal het draagorgaan bij voorkeur in de buurt van de printkop een temperatuur worden opgelegd die in hoofdzaak overeenkomt met die van de printkop.

In een verdere uitvoeringsvorm van de inkjet printer volgens de uitvinding zijn er tenminste twee printkoppen bevestigd op het draagorgaan. Het blijkt dat in het bijzonder 35 bij deze inkjet printers genoemde printartefacten optreden, welke printartefacten te herleiden zijn tot het door de aanvrager herkende probleem. Blijkbaar heeft een ί · ' 4 6 afwijking in de onderlinge positie van de printkoppen relatief snel zichtbare printartefacten tot gevolg zodat met name bij dit type ink jet printer de uitvinding voor een wezenlijke verbetering van de printkwaliteit kan zorgen. In deze uitvoeringsvorm zou een van beide printkoppen als vast punt kunnen dienen. Op deze wijze is de 5 onderlinge afstand tussen de printkoppen tijdens het printen altijd gelijk zodat een belangrijk deel van de printartefacten kan worden voorkomen.

In een nog verdere uitvoeringsvorm van de inkjet printer volgens de uitvinding zijn de printkoppen althans in de hoofdscanrichting gefixeerd op het draagorgaan. Bij dit type inkjet printer staan de printkoppen naast elkaar opgesteld in de hoofdscanrichting zodat 10 het draagorgaan een lengterichting heeft in de hoofdscanrichting. Deze opstelling biedt onder andere het voordeel dat de inkjet printer compact kan worden uitgevoerd. Bij deze printer zal met name in de hoofdscanrichting het door de aanvrager herkende probleem optreden. De uitvinding komt aan dit probleem tegemoet zodat de voordelen van een dergelijke printerconfiguratie volledig kunnen worden benut zonder dat er 15 onnodig veel storende printartefacten ontstaan.

De uitvinding zal nu verder worden toegelicht aan de hand van onderstaande voorbeelden.

20 Figuur 1 is een schematische weergave van een inkjet printer.

Figuur 2 is een schematische weergave van een draagorgaan voorzien van een aantal printkoppen.

Figuur 3 is een schematische weergave van een draagorgaan dat onderdeel uitmaakt van een inkjet printer volgens de uitvinding.

25 Figuur 4 geeft een praktische uitvoeringsvorm weer van een draagorgaan voor een inkjet printer volgens de uitvinding.

Figuur 5 geeft het draagorgaan van figuur 4 weer voorzien van een aantal printkoppen. Figuur 6 geeft het draagorgaan van figuur 4 weer welke op een alternatieve wijze is voorzien van een aantal printkoppen.

30

Figuur 1

In figuur 1 is een inkjet printer schematisch weergegeven. In deze uitvoeringsvorm omvat de printer een rol 1 teneinde een ontvangstmateriaal 2, bijvoorbeeld een vel 35 papier of een transparante sheet, te ondersteunen en langs de scanwagen 3 (ook wel carriage genoemd) te voeren. Dit carriage omvat een draagorgaan 5 waarop de vier 1016734 7 printkoppen 4a, 4b, 4c en 4d zijn bevestigd. Elke printkop is voorzien van inkt met een eigen kleur, in dit geval respectievelijk cyaan (C), magenta (M), geel (Y) en zwart (K).

De printkoppen worden verwarmd door middel van verwarmingsmiddelen 9, welke zijn aangebracht op de achterzijde van elke printkop 4 en op het draagorgaan 5. Daarnaast 5 zijn er temperatuursensoren (niet afgebeeld) aangebracht op het carriage. Via een regelunit 10, met welk unit afhankelijk van de temperatuur gemeten met de sensoren de verwarmingsmiddelen individueel aangestuurd kunnen worden, worden de printkoppen op een juiste temperatuur gehouden.

De rol 1 is draaibaar rond zijn as zoals door de pijl A is aangegeven. Op deze wijze kan 10 het ontvangstmateriaal ten opzichte van het draagorgaan 5, en daarmee ook ten opzichte van de printkoppen 4, worden bewogen in de subscanrichting (X-richting). Het carriage 3 kan met geschikte aandrijfmiddelen (niet weergegeven) heen en weer bewogen worden in een richting die aangegeven is door de dubbele pijl B, parallel aan rol 1. Hiertoe wordt het draagorgaan 5 over de geleidestangen 6 en 7 bewogen. Deze 15 richting wordt de hoofdscanrichting of Y-richting genoemd. Op deze wijze kan het ontvangstmateriaal geheel worden afgetast (gescand) met de printkoppen 4.

In de uitvoeringsvorm zoals weergegeven in de figuur omvat elke printkop 4 een aantal inwendige inktkanalen (niet afgebeeld) die ieder zijn voorzien van hun eigen uitstroomopening (nozzle) 8. De nozzles vormen in deze uitvoeringsvorm per printkop 20 één rij die loodrecht op de as van rol 1 staat (subscanrichting). In een praktische uitvoering van een inkjet printer zal het aantal inktkanalen per printkop vele malen groter zijn en zijn de nozzles over twee of meer rijen verdeeld. Elk inktkanaal is voorzien van middelen (niet afgebeeld) waarmee de druk in het inktkanaal plotseling verhoogd kan worden zodat een inktdruppel door de nozzle van het betreffende kanaal wordt 25 uitgestoten in de richting van het ontvangstmateriaal. Een dergelijk middel omvat bijvoorbeeld een thermistor of een piëzo-elektrisch element. Deze middelen kunnen beeldmatig worden bekrachtigd via een bijbehorende elektrische aandrijfkringloop (niet afgebeeld). Op deze wijze kan een afbeelding opgebouwd uit inktdruppels worden gevormd op ontvangstmateriaal 2.

30 Wanneer een ontvangstmateriaal wordt bedrukt met een dergelijke printer waarbij inktdruppels uit inktkanalen worden gestoten, wordt dit ontvangstmateriaal, of een deel hiervan, (denkbeeldig) opgedeeld in vaste locaties die een regelmatig veld van beeldpuntrijen en beeldpuntkolommen vormen. In een uitvoeringsvorm staan de beeldpuntrijen loodrecht op de beeldpuntkolommen. De aldus ontstane afzonderlijke 35 locaties kunnen ieder voorzien kunnen worden van een of meer inktdruppels. Het aantal locaties per lengte-eenheid in de richtingen evenwijdig aan de beeldpuntrijen en !<*' ' . ·- . T il X' ' 8 beeldpuntkolommen wordt de resolutie van het gedrukte beeld genoemd, bijvoorbeeld aangegeven als 400x600 d.p.i. (“dots per inch”). Door een rij nozzles van een printkop van de inkjet printer beeldmatig aan te sturen wanneer deze onder verplaatsing van het draagorgaan 5 ten opzichte van het ontvangstmateriaal beweegt, onstaat op het 5 ontvangstmateriaal, althans op een strook ter breedte van de lengte van de nozzle-rij, een (deel-)beeld opgebouwd uit inktdruppels.

Figuur 2 10 Zoals in figuur 2 is weergegeven heeft het draagorgaan 5 van carriage 3 een uitstekend gedeelte dat is voorzien van een referentieteken 15 dat het vast punt van het draagorgaan is. Met behulp van dit teken wordt een referentiepositie YO in de Y-richting (hoofdscanrichting) van elk van de printkoppen vastgelegd. De absolute positie van het vaste punt 15 van het draagorgaan wordt bepaald door middel van een lineaire encoder 15 16 welke is voorzien van opnamemiddelen 17. In een alternatieve uitvoeringsvorm is het mogelijk om via een vaste overbrenging de positie van het referentiepunt 15 mechanisch te bepalen.

Wanneer het draagorgaan, dat in deze uitvoeringsvorm een aluminium plaatvormig orgaan is, op kamertemperatuur is heeft het de vorm aangegeven door de getrokken 20 lijnen. De printkoppen 4 nemen ten opzichte van de referentiepositie YO een afstand d1, d2 respectievelijk d3 in. Zodra de printer een printopdracht krijgt worden de printkoppen verwarmd tot de werktemperatuur. Hierbij zal ook het draagorgaan worden verwarmd omdat dit in thermische geleiding staat met de printkoppen. Door deze verwarming zet het draagorgaan uit totdat een evenwicht bereikt is, aangegeven door de gestippelde 25 lijnen. Door deze uitzetting veranderen de posities van de printkoppen ten opzichte van het referentiepunt met respectievelijk Ad1, Ad2 en Ad3. Zou met deze uitzetting bij het aansturen van de printkoppen geen rekening worden gehouden dan heeft dit tot gevolg dat de inktdruppels die door de koppen worden uitgestoten in de Y-richting elk een systematische afwijking hebben van respectievelijk Ad1, Ad2 en Ad3. Bovendien zullen 30 deze afwijkingen niet constant zijn maar variëren afhankelijk van de omstandigheden.

Ze kunnen dus nog groter of juist kleiner worden.

Een gemiddeld afwijking bij een draagorgaan dat is gemaakt van aluminium (dat een relatief grote uitzettingscoëfficient heeft), is bij een temperatuurstijging van het orgaan tot 80°C enkele tientallen μιτΓε. Zo wordt de afstand tussen twee naast elkaar gelegen 35 printkoppen, welke typisch 20 mm is, in een praktische uitvoeringsvorm vergroot met 29 μιτι. De afstand tussen de buitenste printkoppen wordt hierbij zelfs vergroot met 58μηι.

1 Ö1 6 ·' 9

Dit lijkt gering maar aangezien een veelgebruikte resolutie 400 d.p.i. (“dots per inch”) is, ofwel één printlocatie per 63 pm, is het duidelijk dat een dergelijke afwijking tot zichtbare printartefacten kan leiden, bijvoorbeeld omdat de deelbeelden niet meer exact op elkaar aansluiten.

5 De uitzetting van het draagorgaan kan uiteraard ook leiden tot fouten in de X-richting en de Z-richting (loodrecht op het X/Y-vlak, bijvoorbeeld door kromtrekken van het draagorgaan). In het gegeven voorbeeld zijn deze fouten om redenen van vereenvoudiging niet meegenomen. In beginsel zijn deze afwijkingen echter op dezelfde wijze te voorkomen dan de hiervoor beschreven afwijkingen.

10

De uitvinding is niet beperkt tot de hier beschreven printer waarbij de printkoppen actief verwarmd worden. Ook bij printers waarbij de koppen passief verwarmd worden, bijvoorbeeld door de omgeving, kan het door de aanvrager herkende probleem optreden. Omvat de printer bijvoorbeeld een draagorgaan waarop 8 printkoppen zijn 15 aangebracht die relatief ver uit elkaar staan dan kan een opwarming van dit orgaan doordat de omgevingstemperatuur hoger is dan kamertemperatuur (bijvoorbeeld 35°C versus 25°C), leiden tot een substantiële onderlinge verplaatsing van met name de buitenste printkoppen. Ook dit kan leiden tot zichtbare printartefacten. Met de werkwijze volgens de uitvinding kunnen deze printartefacten worden voorkomen.

20

Figuur 3

In figuur 3 is de onderzijde van een draagorgaan 5 van een carriage 3 dat geschikt is om de werkwijze volgens de uitvinding uit te kunnen voeren weergegeven. Volgens de 25 uitvinding is het draagorgaan voorzien van middelen waarmee gewaarborgd kan worden dat de positie die elk van de printkoppen tijdens het bedrukken van het ontvangstmateriaal inneemt ten opzichte van het vaste punt 15 op het draagorgaan in hoofdzaak een vooraf bepaalde positie is.

Zoals schematisch is aangegeven is de onderzijde van het draagorgaan voorzien van 30 acht langwerpige verwarmingselementen 9 die zijn gerangschikt over een aluminium frame dat het draagorgaan 5 vormt. Tevens is het draagorgaan voorzien van acht temperatuursensoren 20, die in dit specifieke voorbeeld tussen de verwarmingselementen 9 zijn aangebracht, waarmee direct of indirect de temperatuur van het draagorgaan lokaal kan worden vastgesteld. Regeleenheid 10 staat in 35 verbinding met elk van de thermische elementen 9 en sensoren 20.

Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt voorafgaand aan het printen van T' 10 een beeld met de printkoppen die bevestigd zijn op het draagorgaan (in deze afbeelding niet zichtbaar), het draagorgaan verwarmd onder toepassing van de thermische elementen totdat het draagorgaan een vooraf bepaald temperatuurprofiel heeft. Deze verwarming wordt geregeld via regeleenheid 10, welke eenheid afhankelijk van de 5 lokale temperaturen gemeten door de sensoren en het in zijn geheugen opgeslagen temperatuurprofiel, de thermische elementen 9 individueel kan aansturen. Omdat de uitzetting van het draagorgaan 5 in wezen thermisch is bepaald, ligt op deze wijze ook de vorm van het draagorgaan zodra het vooraf bepaalde temperatuurprofiel is bereikt, vast. Hiermee ligt ook de positie van elke printkop ten opzichte van het vaste punt 15 10 van het draagorgaan vast. Indien na deze verwarming van het draagorgaan gestart wordt met printen kan met deze posities rekening worden gehouden bij het aansturen van de printkoppen. Met behulp van deze middelen, geregeld via eenheid 10, kan ervoor worden gezorgd dat het temperatuurprofiel van het draagorgaan onder alle omstandigheden tijdens het printen in hoofdzaak gelijk is aan het vooraf bepaalde 15 temperatuurprofiel zoals dat in het geheugen van eenheid 10 is opgeslagen. Hiermee ligt de vorm van het draagorgaan in alle richtingen vast. Op deze wijze kunnen zichtbare printartefacten ten gevolge van een positieverandering van een of meer van de printkoppen geheel worden voorkomen.

20 Het temperatuurprofiel dat in het geheugen van regeleenheid 10 is opgeslagen moet voorafgaand aan het eigenlijke printen van een opdracht worden bepaald. Dit kan bijvoorbeeld na afloop van de productie van de printer zijn, indien de belangrijkste variabelen die van invloed zijn op de positie van de printkoppen op het draagorgaan vastliggen. Een methode is om de printer na productie een gemiddelde opdracht 25 (bijvoorbeeld ten aanzien van grootte van de opdracht, printkwaliteit, type beeld enz.) uit te laten voeren onder gemiddelde omgevingscondities en het draagorgaan te verwarmen zodanig dat een optimale toestand wordt bereikt (bijvoorbeeld ten aanzien van vermogensverlies). Vervolgens worden de posities van de printkoppen ten opzichte van het vaste punt (bijvoorbeeld een merkteken op één van de printkoppen) exact 30 gemeten, alsmede het temperatuurprofiel van het draagorgaan. Dit profiel wordt in het geheugen van eenheid 10 opgeslagen. Door nu tijdens elke volgende opdracht dit temperatuurprofiel van het draagorgaan op te leggen zijn meteen de bijbehorende posities van de printkoppen bekend (deze zijn immers gelijk aan de eerder gemeten posities) en hoeft geen rekening te worden gehouden met wezenlijke afwijkingen 35 hiervan.

Naast bovenstaande is het voordelig om het (optimale) temperatuurprofiel opnieuw vast 1 01 6734 11 te stellen telkens als er een wezenlijke verandering optreedt die gevolgen heeft voor de positie van de printkoppen, bijvoorbeeld wanneer na een servicebeurt een printkop is vervangen, of wanneer de printer in een ruimte met andere omgevingscondities wordt geplaatst, wanneer er geleidelijk een aanmerkelijke slijtage is opgetreden enz. Dit 5 nieuwe profiel zal dan het oude profiel dat in het geheugen van eenheid 10 is opgeslagen vervangen.

De hoeveelheid verwarmingselementen en sensoren die nodig zijn om de werkwijze volgens de uitvinding uit te kunnen voeren, alsmede de wijze waarop deze zijn verdeeld 10 over het draagorgaan 5, is afhankelijk van vele factoren en zal proefondervindelijk moeten worden vastgesteld. Zo is het voor een deskundige duidelijk dat de vorm van het draagorgaan en het materiaal waar het orgaan van is gemaakt van invloed zijn op de benodigde middelen. Heeft dit materiaal bijvoorbeeld een goede warmtegeleiding dan kan er vanwege een betere temperatuursvereffening over het orgaan met minder 15 sensoren worden volstaan. Ook kan er wellicht met minder verwarmingselementen worden volstaan naarmate het orgaan is gemaakt van een materiaal met een kleinere uitzettingscoëfficient. Naast deze factoren is bijvoorbeeld ook de configuratie van de printer zelf van invloed op de benodigde middelen. Als het carriage in zijn geheel, dus inclusief printkoppen en draagorgaan, bijvoorbeeld zeer goed thermisch geïsoleerd is 20 van zijn omgeving, waardoor het bereiken van een stabiel temperatuurprofiel minder afhankelijk is van de momentane omstandigheden, kan er wellicht ook met minder thermische elementen en/of sensoren worden volstaan om toch onder alle omstandigheden te kunnen waarborgen dat de positie die elk van de printkoppen tijdens het bedrukken van het ontvangstmateriaal inneemt ten opzichte van een vast punt op 25 het draagorgaan in hoofdzaak een vooraf bepaalde positie is.

Figuur 4

In figuur 4 is een praktische uitvoeringsvorm van een draagorgaan 5 dat geschikt is voor 30 het dragen van vijf printkoppen weergegeven. In deze uitvoeringsvorm bestaat het draagorgaan uit een rechthoekig frame met een uitsparing 100. Deze uitsparing is nodig om de printkoppen aan de achterzijde te kunnen voorzien van vloeibare inkt. Het frame is voorzien van een uitstekend gedeelte met een referentiepunt 15. Op de hoekpunten is het orgaan voorzien van gaten 35 waarmee het orgaan op een volgend deel van het 35 carriage wordt bevestigd. Het draagorgaan is in deze uitvoeringsvorm voorzien van tien thermische elementen 9 en tien sensoren 20.

12

Ter bevestiging van de printkoppen is het draagorgaan voorzien van vijf ronde gatèn 30 welke een diameter d5 hebben en op een vaste onderlinge afstand in de Y-richting zijn aangebracht. Met deze gaten 30 overeenkomend zijn op het andere uiteinde (gezien in de X-richting) van het draagorgaan vijf slobgaten 31 aangebracht welke in de Y-richting 5 een diameter d5 hebben en in de X-richting een grotere diameter d6.

Figuur 5

In figuur 5 is het draagorgaan van dat is afgebeeld in figuur 4 nogmaals weergegeven. 10 De thermische elementen 9 en de sensoren 20 zijn om redenen van vereenvoudiging in deze afbeelding niet meer weergegeven.

In deze figuur zijn vijf printkoppen bevestigd op het draagorgaan volgens een eerste uitvoeringsvorm. Elk van de printkoppen 4, in deze uitvoeringsvorm twee zwarte (K), een magenta (M), gele (Y) en cyaan (C) printkop, is voorzien van 15 bevestigingselementen 50 en 51 welke op hun beurt zijn voorzien van de pennen 40 en 41. Deze pennen corresponderen met het midden van de gaten 30 respectievelijk 31.

De diameters van de pennen 40 zijn zodanig dat deze klemmend passen in de gaten 30. De pennen 41 en de gaten 31 zijn zodanig van vorm dat deze in de X-richting kunnen bewegen ten opzichte van elkaar. In deze mogelijkheid tot beweging is voorzien 20 om te voorkomen dat de printkoppen 4 door het uitzetten en het krimpen van het draagorgaan en de printkoppen zelf, te veel onder spanning zouden komen te staan. Aldus zijn de printkoppen in de Y-richting (hoofdscanrichting) gefixeerd op het draagorgaan en kunnen de printkoppen in de X-richting bewegen ten opzichte van het draagorgaan. Toch ligt de positie van elke printkop onder alle omstandigheden vast 25 omdat deze in de Y-richting vast ligt ten opzichte van referentiepunt 15, in de X-richting vast ligt ten opzichte van gaten 30 die op hun beurt vast liggen ten opzichte van het referentiepunt, en in de Z-richting omdat de gehele vorm volgens de werkwijze van de uitvinding gedefinieerd is tijdens het printen.

30 Figuur 6

In figuur 6 tenslotte is een volgende uitvoeringsvorm van het draagorgaan voorzien van vijf printkoppen weergegeven. In deze uitvoeringsvorm verschilt het draagorgaan 5 niet van het draagorgaan zoals weergegeven in de figuren 4 en 5. Slechts de bevestiging van de twee zwarte printkoppen verschilt van de bevestiging zoals weergegeven in 35 figuur 5. In deze uitvoeringsvorm zijn de twee zwarte printkoppen via gemeenschappelijke bevestigingselementen 60 en 61 met elkaar verbonden. Deze ft. 4 * | U S t) 1 o ** 13 elementen zijn op hun beurt voorzien van pennen 40 en 41 welke overeenkomen met de gaten 30 en 31 in het draagorgaan. In deze uitvoeringsvorm is de onderlinge positie van de zwarte printkoppen zeer goed gewaarborgd en kunnen beide koppen eenvoudig tegelijkertijd worden verwijderd van het draagorgaan. Indien nodig kunnen de 5 elementen 60 en 61 worden voorzien van additionele middelen om de uitzetting en krimp van deze elementen te controleren volgens de uitvinding.

Er zijn vele varianten mogelijk op getoonde uitvoeringsvormen. Zo kan een printkop via een thermische isolatie op het draagorgaan worden bevestigd. De printkop kan 10 losneembaar of vast op het draagorgaan worden bevestigd. Het is ook mogelijk om meer dan twee printkoppen via een subframe op het draagorgaan te bevestigen. Ook het draagorgaan kan op vele manieren onderdeel uitmaken van het carriage, als dragend onderdeel of als subframe, losneembaar bevestigd of geïntegreerd, verend of stijf opgehangen, thermisch geïsoleerd of net in geleidend contact met de overige delen 15 van het carriage enz. Al deze en andere varianten maken geen deel uit van de huidige uitvinding.

1 0 1 67 3 4

Claims (9)

1 Werkwijze voor het bedrukken van een ontvangstmateriaal onder toepassing van een inkjet printer voorzien van een printkop met tenminste één printelement, welke 5 printkop is bevestigd op een draagorgaan, de werkwijze omvattend: - het verwarmen van de printkop tot een werktemperatuur hoger dan kamertemperatuur, - het bewegen van het draagorgaan ten opzichte van het ontvangstmateriaal in een hoofdscanrichting en een subscanrichting, 10. het beeldmatig aansturen van het printelement waardoor inktdruppels uit de printkop worden gestoten in de richting van het ontvangstmateriaal, met het kenmerk dat de werkwijze verder omvat het waarborgen dat de positie die de printkop tijdens het bedrukken van het ontvangstmateriaal inneemt ten opzichte van een 15 vast punt op het draagorgaan in hoofdzaak een vooraf bepaalde positie is.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat het draagorgaan tijdens het bedrukken van het ontvangstmateriaal in hoofdzaak een vooraf bepaald temperatuurprofiel wordt opgelegd. 20

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk dat het temperatuurprofiel een temperatuur hoger dan kamertemperatuur omvat.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk dat het draagorgaan een 25 temperatuur wordt opgelegd welke in hoofdzaak gelijk is aan de werktemperatuur van de printkop.

5. Inkjet printer voor het bedrukken van een ontvangstmateriaal omvattend: 30. een printkop met tenminste één printelement voor het uitstoten van inktdruppels in de richting van het ontvangstmateriaal, - een draagorgaan waarop de printkop is bevestigd, - een eerste verwarmingsmiddel om de printkop te verwarmen tot een werktemperatuur hoger dan kamertemperatuur, 35. een bewegingsmiddel om het draagorgaan te bewegen ten opzichte van het ontvangstmateriaal in een hoofdscanrichting en een subscanrichting, 10H'·' met het kenmerk dat de printer een waarborgmiddel omvat om te waarborgen dat de positie die de printkop tijdens het bedrukken van het ontvangstmateriaal inneemt ten opzichte van een vast punt van het draagorgaan in hoofdzaak een vooraf bepaalde 5 positie is.

6. Inkjet printer volgens conclusie 5, met het kenmerk dat het waarborgmiddel een tweede verwarmingsmiddel omvat om het draagorgaan tijdens het bedrukken van het ontvangstmateriaal in hoofdzaak een vooraf bepaald temperatuurprofiel op te leggen. 10

7. Inkjet printer volgens conclusie 6, met het kenmerk dat een temperatuur van het draagorgaan tijdens het bedrukken van het ontvangstmateriaal in hoofdzaak gelijk is aan de werktemperatuur van de printkop.

8. Inkjet printer volgens een der conclusies 5 tot en met 7, met het kenmerk dat tenminste twee printkoppen bevestigd zijn op het draagorgaan.

9. Inkjet printer volgens conclusie 8 met het kenmerk dat de printkoppen althans in de hoofdscanrichting gefixeerd zijn op het draagorgaan.