DE3312372A1

DE3312372A1 - Aufzeichnungsgeraet

Info

Publication number: DE3312372A1
Application number: DE19833312372
Authority: DE
Inventors: Hidetoshi Suzuki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1982-04-07
Filing date: 1983-04-06
Publication date: 1983-10-13
Also published as: GB2121644B; GB8308980D0; US4675696A; GB2121644A; DE3312372C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Aufzeichnungsgerät, bei dem die Korrektur eines Abbildungsfehlers bei der Bildaufzeichnung bzw. einer Qualitätsverschlechterung des aufgezeichneten Bilds ermöglicht ist.

Bei einem Aufzeichnungsgerät mit mehreren Aufzeichnungseinrichtungen wie beispielsweise einem Farb-Tintenstrahldrucker mit mehreren Tintenstrahldüsen erfolgt das Aufzeichnen von Zeichen, Mustern oder anderen Bildern dadurch, daß jeweils aus den mehreren Tintenstrahldüsen Tinten mehrerer Farben ausgestoßen werden, um eine subtraktive Farbmischung zu erhalten. Infolgedessen führt eine Abweichung hinsichtlich der relativen Anordnung der mehreren Aufzeichnungseinrichtungen oder der mittels der Aufzeichnungseinrichtungen aufgezeichneten mehreren Bilder beispielsweise bei einem Farb-Tintenstrahldrucker zu einer abweichenden Zwischentönung oder einem ver-

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Oreidner Bank (München) KIo. 3939844 Bayer. Vereinsbank (Manchen) Kto. 508 941 Posischeck (München) Kto. 670-43-804

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* schlechterten Auflösungsvermögen, was eine fehlerhafte Bildaufzeichnung oder eine verschlechterte Qualität des Aufzeichnungsbilds ergibt. Bei diesen herkömmlichen Aufzeichnungsgeräten kann jedoch eine derartige relative Lageabweichung der Aufzeichnungseinrichtungen nur empirisch dadurch korrigiert werden, daß die Richtung und das Ausmaß einer derartigen Abweichung nach Sicht an einem tatsächlich aufgezeichneten Bild beurteilt werden, welches am besten von einer Testbild- bzw. Einstell tafel gewonnen wird. Ein derartiger Korrekturvorgang macht nicht nur Erfahrung, erforderlich, sondern ist auch zeitraubend, wobei keine genaue Einstellung mehrerer Aufzeichnungseinrichtungen möglich ist, da: eine genaue Beurteilung des Lagefehlers selbst für eine erfahrene Bedienungsperson außerordentlich schwierig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Aufzeichnungsgerät zu schaffen, das frei von den vorangehend genannten Mängeln ist und eine Bildaufzeichnung mit hoher Bildqualität ermöglicht.

Ferner soll das erfindungsgemäße Aufzeichnungsgerät die automatische Korrektur relativer Lageabweichungen mehrerer Aufzeichnungseinheiten ermöglichen.

Weiterhin soll das erfindungsgemäße Aufzeichnungsgerät das Erfassen relativer Lageabweichungen mehrerer Aufzeichnungseinheiten mittels eines Bezugsbildmusters ermöglichen.

Ferner soll mit der Erfindung ein Aufzeichnungsgerät geschaffen werden, das die Korrektur von Farb-Abbildungsfehlern in einem mittels der Aufzeichnungseinrichtung zu reproduzierenden Farbbild ermöglicht.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Tintenstrahldruckers als Ausführungsbeispiel des Aufzeichnungsgeräts.

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer Ansteuerungsschaltung des Tintenstrahldruckers.

Fig. 3 ist eine Aufsicht, die die Anordnung von Aufzeichnungseinheiten zeigt.

Fig. 4 ist eine Ansicht eines Bezugsbildmusters für die Erfassung einer relativen Lageabweichung der Aufzeichnungseinheiten.

Fig. 5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Bereichs der Erfassung des Bezugsbildmusters mittels eines Sensors zeigt.

Fig. 6 und 7 sind Ansichten, die Beispiele für die Erfassung relativer Lageabweichungen mittels des Bezugsbildmusters zeigen.

Fig. 8 ist eine Ansicht, die ein Bezugsbildmuster für die Erfassung einer relativen Lageabweichung der Aufzeichnungseinheiten in einer Unterabtastrichtung zeigt.

Flg. 9 ist eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel für ein Bezugsbildmuster zeigt.

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Fig. 10 ist eine Ansicht, die verschiedenerlei Arten von relativen Lageabweichungen von Aufzeichnungseinheiten zeigt.

Fig. 11 ist eine Ansicht, die verschiedenerlei Arten von relativen Lageabweichungen von Aufzeichnungsbildern zeigt.

Fig. 12 ist ein Blockschaltbild einer Schaltung zur Korrektur relativer Lageabweichungen von Auf

zeichnungseinheiten.

Fig. 13 und 14 sind Ansichten, die jeweils den Aufbau einer Lage-Korrekturvorrichtung für die Auf-Zeichnungseinheiten zeigen.

Fig. 15 ist ein Blockschaltbild, das eine Bildaufzeichnungs-Steuerschaltung zeigt.

Fig. 16 ist ein Blockschaltbild, das in Fig. 15 gezeigte Verzögerungseinheiten zeigt.

Zur Erleichterung der Erläuterung ist für die im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele des Aufzeichnungsgeräts ein Farb-Tintenstrahldrucker gewählt.

Die Fig.l ist eine schematische Außenansicht eines Farb-Tintenstrahldruckers als Ausführungsbeispiel des Aufzeichnungsgeräts, bei dem ein Schlitten 1 mit einem ersten bis vierten Düsenkopf 2-1 bis 2-4 ausgestattet ist, welche von links nach rechts angeordnet sind und jeweils zum Ausstoß von Tinten der Farben Cyanblau (ß)_} Magentarot (M), Gelb (Y) und Schwarz (K) benutzt werden, die jeweils über flexible Röhren 3 aus Tintenbehältern 4 zugeführt werden. Die Düsenköpfe empfangen Ansteue-

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rungssignale über jeweilige flexible isolierte Leiterbänder 4-1 bis 4-4, die jeweils mehrere Zuleitungsdrähte enthalten, eine Zwischenplatte 5 und ein gemeinsames Signal-Leiterband 6. Der Schlitten 1, der von zwei Schienen 7 gehalten ist, wird zu einer Hauptabtastung mittels eines Schrittmotors 9 über ein Endlosband 8 in einer Richtung X hin- und herbewegt, während ein Aufzeichnungsblatt 11, das zwischen zwei Walzenpaare 12 und 13 gespannt ist, für eine Unterabtastung mittels eines an die Walzenpaare 13 angeschlossenen Schrittmotors 14 in einer Richtung Y angetrieben wird, wobei mit den aus den Düsenköpfen 2-1 bis 2-4 ausgestoßenen Farbtinten an dem Aufzeichnungsblatt 11 ein Farbbild erzielt wird. Der Bereich der Hauptabtastung ist durch Anschläge 10-1 und 10-2 begrenzt, die an den beiden Enden der Ablaufstrecke des Schlittens 1 angeordnet sind.

Zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen, schon aus dem Stand der Technik bekannten Aufbau ist der Farb-Tintenstrahldrucker gemäß dem Ausführungsbeispiel mit einem Sensor 15 an dem Schlitten 1 für das Abtasten und Erfassen des mittels der Düsenköpfe 2-1 bis 2-4 aufgezeichneten Bilds in der Hauptabtastrichtung und einem Sensor 16 ausgestattet, der zum Abtasten und Erfassen dieses aufgezeichneten Bilds längs des Aufzeichnungsblatts, jedoch in Abstand von dem Walzenpaar 13 angeordnet ist.

Die Fig. 2 zeigt eine Schaltung für die Verwendung in dem vorstehend beschriebenen Farb-Tintenstrahldrucker gemäß dem Ausführungsbeispiel,. der mit dem vorangehend beschriebenen Aufbau das Aufzeichnen von Bildern sowie das Ermitteln relativer Lageabweichungen der DUsenköpfe durch Ermitteln der Lage der aufgezeichneten Bilder mittels der Sensoren ermöglicht. In dieser Schaltung werden die in der Hauptabtastrichtung bzw. der Unter-

ι fr · · · β · e * nt ·

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abtastrichtung gemäß der Darstellung in Fig. 1 angebrachten Sensoren 15 und 16 mittels einer durch Taktsignale aus einem Taktgenerator 20 angesteuerten Sensortreiberschaltung 21 so betrieben, daß das auf dem Aufzeichnungsblatt 11 aufgezeichnete Bild gelesen wird, wobei die erzielten Bildsignale über einen Verstärker 17 einem Mehrstufen-Codierer 18 zugeführt werden, um mehrstufige .Bildsignale zu erhalten, die einer Lageabweichung-Meßschaltung 19 zugeführt werden. Ferner führt eine Lesebereich-Erkennungsschaltung 22, die zum Ermitteln des Lesebereichs des aufgezeichneten Bilds durch Zählen des Taktsignal.s aus dem Taktgenerator 20 dient, der Lageabweichung-Meßschaltung 19 ein Lesebereich-Anzeigesignal zu, wodurch die Richtung und die Größe der relativen Lageabweichung des jeweils mittels der Düsenköpfe 2-1 bis 2-4 aufgezeichneten Bilds folgendermaßen ermittelt werden: Zum Zwecke dieser Ermittlung erzeugt ein Bezugsmuster-Generator 23 zum Bilden eines Bezugs-r-Testbilds entsprechend der Zählung der Taktsignale aus dem Taktgenerator 20 Bezugsmuster-Signale, die jeweils über Wählschalter 25-1 bis 25-4 zeitweilig in Pufferspeichern 26-1 bis 26-4 gespeichert werden. Diese Signale werden unter geeigneten Zeitsteuerungen aufeinanderfolgend ausgelesen und Kopf treiberstuf en 27-1 bis 27-4 für die Ansteuerung eines ersten bis vierten Kopfs 28-1 bis 28-4 zugeführt, welche den in Fig. 1 gezeigten Düsenköpfen 2-1 bis 2-4 entsprechen und jeweils Tinten in den Farben Cyanblau, Magentarot, Gelb und Schwarz abgeben, wodurch die Bezugsmuster in einer im folgenden erläuterten Form auf das Aufzeichnungsblatt 11 aufgezeichnet werden. Entsprechend dem Ergebnis der Messung der relativen Lageabweichung der auf diese Weise aufgezeichneten Bezugsmuster empfangen die Köpfe 28-1 bis 28-4 jeweils die Farbbildsignale aus einer Bildeingabeeinheit 24 über die Wählschalter 25-1 bis 25 -4 unter der Steuerung

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durch eine später erläuterte elektronische Schaltung, wodurch mit der Kombination der Farbbilder ohne Lageabweichung ein Mehrfarbenbild erzeugt wird.

Die aus der Lageabweichung-Meßschaltung 19 erhaltene Information bezüglich der relativen Lageabweichung der Bezugsmuster kann an einem Ausgangsanschluß abgenommen und in analoger Form als Bezugsmuster oder als Bezugsmuster-Kurvenform unter Einschluß der relativen Lageabweichung oder in digitaler Form als numerischer Datenwert angezeigt werden.

Es wird nun der Ablauf der Messung der relativen Lageabweichung der Düsenköpfe 2-1 bis 2-4 in der Hauptabtastrichtung X mittels des Sensors 15 erläutert.

Jeder Düsenkopf eines Farb-Tintenstrahldruckers ist
gemäß der Darstellung in der Fig. 3 allgemein aus einer Reihenanordnung mehrerer Tintendüsen für die jeweilige Farbe gebildet, welche in der Unterabtastrichtung Y aufgereiht sind, wobei eine Bildaufzeichnung nach dem Punktematrix-Verfahren dadurch erzielt wird, daß wiederholt gleichzeitig mit dieser Düsenanordnung mehrere Punkte einer einzigen Farbe in der Hauptabtastrichtung X aufgezeichnet werden, während das Aufzeichnungsblatt 11 stufenweise in der Richtung Y vorgeschoben wird. Im Falle der Mehrfarbenbildaufzeichnung mit vier Farben ist der erste Kopf 2-1 für die Cyanblau-Aufzeichnung hinten angeordnet, während der zweite, der dritte und der vierte Kopf 2-2, 2-3 bzw. 2-4 für die Magentarot-, die Gelbbzw, die Schwarz-Aufzeichnung jeweils in der Richtung X mit Abständen Ll, L2 bzw. L3 von dem ersten Kopf 2-1 angeordnet sind. Es sei angenommen, daß die Abstände Ll, L2 und L3 jeweils mit Fehlern ^Ln (n = 1 - 3) behaftet sind, welche in der Richtung X positiv oder negativ

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sein können. Damit sind dann die Düsenköpfe 2-2, 2-3 und 2-4 jeweils in Abständen von Ll+ ALI, L2+ £L2 bzw. L3+ AL3 von dem Bezugs-DUsenkopf 2-1 angeordnet. Bei dem Aufzeichnungsgerät gemäß dem Ausführungsbeispiel können die Lagen dieser Köpfe folgendermaßen ermittelt werden:

Gemäß der Darstellung in der Fig. 4 kann das bei der Messung der relativen Lageabweichung der Düsen bei dem Aufzeichnungsgerät zu verwendende Bezugsmuster aus drei eng aneinander anschließenden Blöcken A, B und C gebildet sein, die jeweils eine bestimmte Breite in der Y-Richtung wie z.B. entsprechend d_er Länge der in Fig. 3 gezeigten Tintendüsen-Reihenanordnung haben und jeweils eine bestimmte Länge haben, die gleich dem Abstand zwischen den Mitten von drei benachbarten Tintendüsen-Anordnungen in der X-Richtung ist. Anders ausgedrückt werden bei diesem Bezugsmuster beim Durchlaufen der drei benachbarten Dusenanordnungen in der Richtung X die Blöcke A, B und C mit unterschiedlichen Farben genau aneinander angrenzen, falls bei diesen Dusenanordnungen keine relative Lageabweichung bzw. kein relativer Lagefehler vorliegt. Die Farben der Blöcke A, B und C des Bezugsmusters können in der Aufeinanderfolge der Farben der Tintendüsen an dem Schlitten 1 angeordnet sein oder sie können beliebig umgestellt sein, falls die Tintenabgaben aus den Dusenanordnungen auf geeignete Zeiten unter Berücksichtigung der Ablaufgeschwindigkeit des Schlittens 1 und der Abstände der Anordnungen gesteuert werden.

Das Angrenzen der Blöcke A, B und C des in Fig. 4 gezeigten Bezugsmusters spiegelt den Zustand der Lageeinstellung der Tintendusenanordnungen an dem Schlitten 1 wieder, so daß es die Unterscheidung zuläßt, ob das relative Lageverhältnis der Düsenanordnungen richtig ist oder

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nicht. Demzufolge ist der an dem Schlitten 1 angebrachte Sensor 15 so ausgebildet, daß er gemäß der Darstellung in Fig. 5 Bereiche I und II um die Grenzen der Blöcke in dem in Fig. 4 gezeigten Bezugsmuster herum erfaßt.

Auf die einfarbigen Bilder in Cyanblau (C), Magentarot (M)₁ Gelb (Y) und Schwarz. (K), die mittels der an dem Schlitten 1 angebrachten Tintendüsenanordnungen bzw. Düsenköpfe 2-1 bis 2-4 gebildet werden, spricht der Sensor 15 entsprechend der Leuchtkraft dieser Bilder durch die Abgabe von Meßausgangspegeln gemäß der Darstellung in der Tabelle 1 an, wobei der normale weiße Hintergrund des Aufzeichnungsblatts als Pegel 7 gewählt wird und in dem mittleren Block B des in Fig. 4 gezeigten Bezugsmusters das Cyanblau-Bild angeordnet wird, um eine subtraktive Farbmischung zu erhalten, wenn die benachbarten Blöcke einander überlappen.

	Blockfarbe	Tabelle 1	Sensorausgangspegel
20	Hintergrund		7
Gelb		6
Magentarot	(ohne Aufzeichnung)	5
25 Cyanblau		4
Cyanblau und		3
Cyanblau und		2
Schwarz	Gelb	0
Schwarz und	Magentarot	0

Cyanblau

Falls folglich die Blöcke A, B und C des in Fig. 4 gezeigten Bezugsmusters jeweils die Farben Magentarot, Cyanblau und Gelb haben und falls die Tintendüsenanordnungen bzw. Düsenköpfe 2-1 bis 2-4 an dem Schlitten 1 gegenseitig richtig ausgerichtet sind, müssen im Ablauf

ι α * * 06 * * 4 ·

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der Verschiebung des Schlittens die dem aufgezeichneten Bild des Bezugsmusters entsprechenden Meßausgangspegel des Sensors 15 eine Veränderung gemäß der Darstellung in der Fig. 6A zeigen.
5

Falls, andererseits der erste Düsenkopf 2-1 für Cyanblau eine Lage ab weichung in Bezug auf den zweiten und den dritten Düsenkopf 2-2 und 2-3 für Magentarot bzw. Gelb hat, so daß eine Überlappung zwischen den Blöcken A und B und eine Lücke zwischen den Blöcken B und C entsteht, zeigt während der Verschiebung des Schlittens der Meßausgangspegel des Sensors 15 eine Änderung gemäß der Darstellung in der Fig. 6B. Infolgedessen ist es möglich, die Fehler ALI bzw. ΔΧ>2. hinsichtlich der in Fig. 3 gezeigten Kopf abstände Ll und L2 zu ermitteln. Die Änderung des Meßausgangspegels des Sensors 15 kann mit der in Fig. 2 gezeigten Schaltung in der Form mehrstufig codierter Signale erkannt werden, wobei das Ausmaß einer derartigen Abweichung bzw. eines derartigen Fehlers größenmäßig durch das Zählen der Taktsignale gemessen werden kann.

Auch im Falle der Erkennung des Lageverhältnisses zwischen dem ersten Düsenkopf 2-1 für Cyanblau und dem vierten Düsenkopf 2-4 für Schwarz wird der Zeitpunkt der Tintenabgabe in geeigneter Weise so gesteuert, daß der mittlere Block B des Bezugsmusters nach Fig. 4 die Farbe Cyanblau hat, während die Blöcke A und C schwarz sind. Damit ergibt auf die in Verbindung mit den Fig. 6A und 6B vorstehend erläuterte Weise eine richtige Relativlage des ersten und des vierten Kopfs 2-1 und 2-4 aus dem Sensor 15 einen Meßausgangspegel gemäß der Darstellung in Fig. 7A, während eine Abweichung bzw. ein Fehler einen Ausgangspegel gemäß der Darstellung in Fig. 7B ergibt.

Demzufolge können die Richtung und die Größe einer sol-

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chen relativen Lageabweichung quantitativ aus der Breite der Änderung des Meßausgangspegels erfaßt werden. Falls bei irgendeinem der Blöcke in dem Bezugsmuster "Schwarz" verwendet wird, ist es zum Erkennen einer relativen Lage-

■5 abweichung in irgendeiner Richtung durch eine Lücke zwischen den Blöcken notwendig, schwarze Blöcke an beiden Seiten eines Blocks in einer anderen Farbe anzuordnen, da eine Überlappung zwischen einem schwarzen Block und einem Block in einer anderen Farbe keine Änderung des Ausgangspegels des Sensors 15 hervorbringt.

in der Tabelle 2 sind die Zusammenhänge zwischen den Meßpegeln in den in Fig. 5 gezeigten Meßbereichen I und II und der Lage ab weichung der Düsenköpfe 2-2 bis 2-4 in Bezug auf den ersten Düsenkopf 2-1 für Cyanblau zusammengefaßt.

	Lageabweichung (Richtung)	Tabelle 2	Meßp
20	2. Kopf	Meßbereich
	(Magentarot) + X		7
	- X	I	2
	3. Kopf (Gelb) + X	I	3
	- X	II '	7
25	4. Kopf (Schwarz).+ X	II	7
	- X	I	7
	II

im Vorstehenden wurde das Verfahren zum Messen der relativen Lageabweichung der Düsenköpfe in der Hauptabtastrichtung X mittels des an dem Schlitten 1 angebrachten Sensors 15 bei dem Ablauf in der Richtung X erläutert, jedoch kann auch auf gleichartige Weise die relative Lageabweichung der Düsenköpfe 2-1 bis 2-4 in der Unter-

• ·

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abtastrichtung Y mittels des in Fig. 1 gezeigten Sensors 16 und mittels eines Bezugsmusters ermittelt werden, das gemäß der Darstellung in der Fig. 8 aus drei Blöcken D, E und F zusammengesetzt ist, die in der Unterabtastrichtung Y eng aneinanderstoßen.

Ferner besteht bei dem Bezugsmuster für das Ermitteln der relativen Lageabweichung der Düsenköpfe bei dem Aufzeichnungsgerät keine Einschränkung auf die vorangehend beschriebene Zusammensetzung aus eng aneinandergrenzenden drei Blöcken in verschiedenen Farben; vielmehr kann diese Form auf verschiedenerlei Weise abgewandelt werden. Beispielsweise kann ein Bezugsmuster, das die gleiche Form wie das in Fig. 4 gezeigte hat, aber aus gleichfarbigen Blöcken zusammengesetzt ist, in der Weise benutzt werden, daß die relative .Lage ab weichung der Düsenköpfe für eine gleiche Farbe aus einem durch eine Überlappung zwischen benachbarten Blöcken verursachten Abfall des Meßpegels des Sensors und einem durch eine Lücke zwischen benachbarten Blöcken verursachten Anstieg des Meßpegels ermittelt wird.

Ferner kann das Bezugsmuster gemäß der Darstellung in Fig. 9A aus drei Blöcken G, H und I, die sich gegenseitig über bestimmte Breiten Dl und D2 in der Hauptabtastrichtung X überlappen, oder gemäß der Darstellung in Fig. 9B aus drei Blöcken J, K und L zusammengesetzt sein, die voneinander um bestimmte Spaltabstände D3 und D4 in der Richtung X getrennt sind. In diesen Fällen kann der relative Lagefehler bzw. die relative Lageabweichung der Düsenköpfe dadurch ermittelt werden, daß die Werte Dl' und D2 bzw. D3 und D4 gemessen und mit bestimmten
Bezugswerten verglichen werden. Allgemeiner ausgedrückt kann das Bezugsmuster zum Messen der relativen Lageabweichung der Düsenköpfe, das bei dem Aufzeichnungsgerät

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verwendet wird, aus Bildmustern, Marken oder Zeichen in beliebiger Form zusammengesetzt sein, sofern dieses Bezugsmuster in Bezug auf die Hauptabtastrichtung X' und die Unterabtastrichtung Y festgelegte Breiten aufweist, die größenmäßig durch das Zählen von Taktsignalen ermittelt werden können, um die Richtung und die Größe der relativen Lageabweichung zu bestimmen.

Ferner muß die zum Ermitteln der relativen Lageabweichung der Düsenkopfe verwendete Sensoreinrichtung nicht aus unabhängigen Sensoren, gebildet sein, die gemäß der vorstehenden Erläuterung in der Hauptabtastrichtung X bzw. in der Unterabtastrichtung Y wirken, sondern kann ein Flächensensor sein, mit dem das aufgezeichnete Bild in einer geeigneten Fläche ausgelesen werden kann.

Gemäß den vorstehenden Erläuterungen ist es möglich, aufgrund des vorangehend beschriebenen Prinzips auf einfache Weise die Größe der relativen Lageabweichung mehrerer, in einem Aufzeichnungsgerät wie einem Farb-Tintenstrahldrucker angebrachter Aufzeichnungseinrichtungen zu messen, um dadurch die Richtung und die Größe dieser Abweichung zu bestimmen, sowie die relative Lage der Aufzeichnungseinrichtungen von Hand oder automatisch entsprechend dem Ergebnis dieser Bestimmung zu korrigieren, um dadurch eine Bildaufzeichnung mit hoher Bildqualität ohne einen örtlichen Farbabbildungsfehler zu ermöglichen. Ferner ist es. möglich, eine derartige relative Lageabweichung anzuzeigen.

Es wird nun ein AusfUhrungsbeispiel beschrieben, bei dem die Relativlage der Aufzeichnungseinrichtungen ent sprechend dem Ergebnis der Ermittlung der relativen Lageabweichung gesteuert wird. Im folgenden wird eine elektronische Schaltung zum Korrigieren der Relativlage von

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vier Düsenköpfen entsprechend der Messung der relativen Lageabweichung mittels eines Sensors an einem Bezugsmuster aus vier Bildern erläutert, die mittels der Düsenkopf e aufgezeichnet sind, jedoch ist zur einfacheren Darstellung angenommen, daß die Korrektur nur an einem ersten und einem zweiten Düsenkopf entsprechend zwei aufgezeichneten Bildern ausgeführt wird.

Es sei angenommen, daß gemäß der Darstellung in Fig.

1OA eine erste und eine zweite Düsenreihe, die sich in der Richtung Y erstrecken, parallel unter einem gegenseitigen Abstand L angeordnet sind, um die rechte bzw. die linke Hälfte eines in Fig. HA gezeigten Musters aufzuzeichnen. Daher ergibt eine Abweichung AL in der Richtung X gemäß der Darstellung in Fig. 1OB oder eine Abweichung /\H in der Richtung Y gemäß der Darstellung in Fig. IOC eine Lücke bzw. eine Überlappung dieser beiden Hälften in der Richtung X bzw. Y, wie es in den Fig.

HB bzw. HC gezeigt ist.
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Zum Korrigieren derartiger Lageabweichungen ist das Aufzeichnungsgerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit einer Düsenkopf-Lagekorrekturschaltung gemäß der Darstellung in Fig. 12 ausgestattet. Bei dieser Schaltung werden ein X-Richtungs-Lageabweichungssignal AL und ein Y-Richtungs-Lageabweichungssignal ΔΗ, die aus einem Lageabweichungs-Detektor 29 gemäß den vorangehenden Erläuterungen zugeführt werden, jeweils über eine X-Korrektur-Treiberstufe 30 bzw. eine Y-Korrektur-Treiberstufe 31 einem X-Korrekturglied 32 bzw. einem Y-Korrekturglied 33 zur Kopflagenkorrektur in der X-Richtung bzw. der Y-Richtung zugeführt, wodurch die Relativlage der an dem in Fig. 1 gezeigten Schlitten 1 angebrachten Düsenköpfe 2-1 bis

2-4 korrigiert wird.
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Hinsichtlich des ersten und zweiten Kopfs korrigieren die Korrekturglieder 32 und 33 die Relativlage des Kopfs in den Richtungen X und Y auf mechanische Weise 'z.B. mittels eines Aufbaus, der in Fig. 13 gezeigt ist. Diese

5. Korrektur der Relativlage ist grundlegend auch bei anderen Kombinationen der Düsenköpfe anwendbar.

Nach Fig. 13 trägt ein Kopf träger 34 in der Richtung Y verschiebbar einen ersten Düsenkopf 35 und in der Richtung X verschiebbar einen zweiten Düsenkopf 36, wobei der erste Düsenkopf 35 an seinem unteren Ende mit einem piezoelektrischen Element 37 versehen ist, das sich in der Richtung Y erweitern oder zusammenziehen kann, während der zweite Düsenkopf 36 an einem Seitenrand mit piezoelektrischen Elementen 38 und 39 versehen ist, die sich in der Richtung X erweitern oder zusammenziehen können. Diese Kopflagen-Korrekturvorrichtung führt die Aufgaben der in Fig. 12 gezeigten Korrekturglieder 32 und 33 für die Kopflagenkorrektur in den Richtungen X bzw. Y aus, wobei an die piezoelektrischen Elemente 38 und 39 eine dem Lageabweichungssignal AL für die X-Richtung entsprechende Spannung angelegt wird, um den zweiten Kopf 36 in der Richtung X zu bewegen, wodurch der Abstand bzw. die Relativlage zwischen dem ersten und dem zweiten Düsenkopf 35 und 36 in der Richtung X korrigiert wird, während an das piezoelektrische Element 37 eine dem Lageabweichungssignal AH für die Y-Richtung entsprechende Spannung angelegt wird, um den ersten Kopf 35 in der Richtung Y zu bewegen und dadurch die relative Lageabweichung zwischen dem ersten und dem zweiten Düsenkopf 35 und 36 in der Richtung Y auszuschalten.

Die Fig. 14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Kopflagen-Korrekturvorrichtung, die bei jedem beliebigen der an dem Schlitten 1 gemäß der Darstellung in Fig.

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1 angeordneten mehreren DUsenköpfe 2-1 bis 2-4 anwendbar ist und die eine Lageeinstellung sowohl in der Richtung X als auch in der Richtung Y ermöglicht. Bei diesem "Ausführungsbeispiel ist der Düsenkopf 35 längs eines Seitenrands mit piezoelektrischen Elementen 38 und 39 versehen, die auf die gleiche Weise wie die in Fig. 13 gezeigten sich in der Richtung X ausdehnen oder zusammenziehen können, um eine Lagekorrektur in der Richtung X zu erzielen; ferner ist der Düsenkopf 35 an seinem oberen und seinem unteren Ende jeweils mit einem piezoelektrischen Element 40 bzw. dem piezoelektrischen Element 37 versehen, die sich in der Richtung Y ausdehnen oder zusammenziehen können und die entsprechend gegenseitig invertierten Spannungen, welche dem Lageabweichungssignal AH für die Y-Richtung entsprechen, gemäß der Differenz den Düsenkopf 35 in der Richtung Y bewegen. Infolgedessen kann eine Düsenkopfeinheit, in der die relativen Lageverhältnisse zwischen beliebigen DUsenköpfen in den beiden Richtungen X und Y korrigiert werden können, durch Anordnen einer erwünschten Anzahl derartiger DUsenköpfe mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau unter bestimmten Abständen an dem Schlitten 1 erreicht werden.

Die Verschiebung des Düsenkopfs, die bei den in Fig.

13 und 14 gezeigten Ausführungsbeispielen durch die Steuerung der den piezoelektrischen Elementen zugefUhrten Spannungen erreicht wird, kann auch durch Bewegen in kleinen Stufen in den Richtungen X und Y erzielt werden, wie beispielsweise mittels kleiner Schrittmotoren.

Ferner besteht hinsichtlich der vorstehend beschriebenen Messung und Korrektur der relativen Lageabweichung für die mehreren Aufzeichnungseinrichtungen keine Einschränkung auf die vorstehend beschriebenen Tintendüsenköpfe; vielmehr können die Aufzeichnungseinrichtungen irgendwel-

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* ehe beliebigen anderen Aufzeichnungseinrichtungen sein, wobei deren Anzahl beliebig wählbar ist.

Nachstehend wird nun ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem die gemessene relative Lageabweichung der Aufzeichnungseinrichtungen durch eine Verzögerungssteuerung bei der Bildaufzeichnung kompensiert bzw. korrigiert wird.

Die Fig. 15 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Bildaufzeichnungs-Steuerschaltung für das automatische Korrigieren der relativen Lageabweichung zwischen dem ersten und dem zweiten Düsenkopf gemäß der vorangehenden Beschreibung bzw. zwischen den beiden mittels dieser Düsenköpfe aufgezeichneten Bildern. In der dargestellten Steuerschaltung führt eine Bildeingabeeinheit 29' ein erstes bzw', ein zweites geeignetes Farbbildsignal jeweils über eine erste bzw. eine zweite Verzögerungseinheit 31' bzw. 32* einer ersten bzw. einer zweiten Aufzeichnungseinheit 33' bzw. 34' zu, wobei durch die jeweilige Bildaufzeichnung der Aufzeichnungseinheit wie der vorstehend beschriebene Tintenstrahldüse ein erwünschtes zusammengesetztes Bild erzielt wird; das vorangehend beschriebene Lageabweichungssignal aus einer Lageabweichungs-Detektoreinheit 30' wird der zweiten Verzögerungseinheit 32' zugeführt, um die gemessene Lageabweichung in Bezug auf das erste Aufzeichnungssignal auszuschalten, das auf geeignete Weise mittels der ersten Verzögerungseinheit 31' verzögert wird.

Die Fig. 16 zeigt die Einzelheiten der ersten und der zweiten Verzögerungseinheit 31' und 32' in der vorstehend beschriebenen Steuerschaltung, wobei die als Bezugswert für die Korrektur der relativen Abweichung verwendeten ersten Bildsignale in der ersten Verzögerungseinheit

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31· einer Reihenschaltung aus einer bestimmten Anzahl von Schieberegistern, nämlich drei Schieberegistern 35'-1 bis 35'-3 bei dem dargestellten Beispiel zugeführt werden; die Schieberegister entsprechen jeweils einer für diese Korrektur erforderlichen Verschiebe-Einheit um ein Bildelement, nämlich der Teilung der Bildelemente in der Hauptabtastrichtung X oder der Teilung der Abtastzeilen in der Unterabtastrichtung Y, um eine Bezugsverzögerung hervorzubringen, wodurch erste Aufzeichnungssigna-Ie erzielt werden, die den Bezugswert für die Korrektur bilden. Andererseits werden die zweiten Bildsignale, die relativ zu den Bezugssignalen verschoben werden sollen, in der zweiten Verzögerungseinheit 32' einer Reihenschaltung aus der doppelten Anzahl von Schieberegistern, nämlich sechs Schieberegistern 36'-1 bis 36'-6 bei dem dargestellten Beispiel zugeführt, um in Bezug auf die Bezugssignale eine Verschiebung von +3 bis -2 Einheiten zu schaffen. Die Ausgangssignale dieser die Reihenschaltung bildenden Schieberegister werden jeweils über UND-Glieder 37'-1 bis 37'-6 einem ODER-Glied 38' zugeführt, um zweite Aufzeichnungssignale zu erhalten, bei denen in Bezug auf die als Bezugssignale verwendeten ersten Aufzeichnungssignale eine Verzögerung um +3 bis -2 Einheiten erzielbar ist. Das Lageabweichungssignal aus der in Fig. 15 gezeigten Lageabweichungs-Detektoreinheit 30' wird einem Decodierer 39' zugeführt, dessen Ausgangsanschlüsse Lageabweichungs-Korrektursignale liefern, welche die Anzahl der Verschiebungseinheiten für die Korrektur angeben. Diese Ausgangsanschlüsse sind jeweils mit zweiten Eingangsanschlüssen der UND-Glieder 37'-1 bis 37'-6 verbunden, wodurch jeweils ein UND-Glied durchgeschaltet wird, das an ein Schieberegister angeschlossen ist, welches dem Verschiebungsausmaß entspricht, das wiederum dem von Zeit zu Zeit empfangenen Lageabwei-

chungssignal entspricht; auf diese Weise gibt dieses

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UND-Glied als zweite Aufzeichnungssignale die zweiten Bildsignale mit einer Verzögerung ab, die für die Korrektur der relativen Abweichung erforderlich ist.

In der Praxis müssen die zweiten Bildsignale in Bezug auf die als Bezugssignale verwendeten ersten Bildsignale sowohl in der Richtung X als auch in der Richtung Y
gleichzeitig korrigiert werden. Damit daher diese zweiten Bildsignale mit einem Korrekturbereich, der mehrere Abtastzeilen überdeckt, zu einem beliebigen Bildelement verschoben werden können, muß die zweite Verzögerungseinheit 32' mit einer Gruppe von Schieberegistern mit einer der Bildelemente-Teilung entsprechenden Kapazität , die in einer den mehreren Bildelemente-Teilungen entsprechenden Anzahl in Reihe geschaltet sind, und mit einer Gruppe aus Schieberegistern mit einer der Zeilenteilung entsprechenden Kapazität versehen sein, die in einer der erforderlichen Anzahl von Zeilen entsprechenden Anzahl in Reihe geschaltet sind.

Die vorstehend beschriebene Verzögerung der ersten und zweiten Bildsignale kann nicht nur mittels der Schieberegister gemäß der Beschreibung erzielt werden, sondern auch mittels irgendeiner beliebigen anderen Verzögerungseinrichtung herbeigeführt werden, wie mittels einer Kombination aus einem Speicherglied und einer Eingabe/Ausgabe-Steuerschaltung .

Gemäß der vorangehenden Beschreibung ermöglicht es die ses Ausführungsbeispiel, die Richtung und die Größe der relativen Lageabweichung bei mehreren Aufzeichnungseinrichtungen in dem Aufzeichnungsgerät wie einem Farb-Tintenstrahldrucker zu messen und automatisch entsprechend dem Meßergebnis die relative Lage des aufgezeichneten Bilds zu korrigieren, wodurch eine Bildaufzeichnung hoher

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Qualität ohne Abbildungsfehler hinsichtlich der Lage oder der Farben möglich wird.

Die Messung und die Korrektur gemäß der vorangehenden Beschreibung können zu Beginn der Stromversorgung, zu Beginn der Bildaufzeichnung oder periodisch entsprechend der für die Aufzeichnung erforderlichen Zeit ausgeführt werden. Ferner kann die Korrektur auch auf eine geeignete Tastenbetätigung hin ausgeführt werden.

Die beschriebenen Ausführungsformen sind nicht auf den im vorstehenden beschriebenen Tintenstrahldrucker beschränkt, sondern auch bei anderen Aufzeichnungsgeräten wie Laserstrahldruckern anwendbar.

Weiterhin ist die vorstehend beschriebene Gestaltung nicht nur bei einem mit mehreren Aufzeichnungseinrichtungen versehenen Gerät gemäß der vorangehenden Erläuterung anwendbar, sondern auch .bei einem Aufzeichnungsgerät mit einer einzigen Aufzeichnungseinrichtung.

Gemäß der vorangehenden Beschreibung ermöglicht es das Aufzeichnungsgerät, bei der Bildaufzeichnung mit der Aufzeichnungseinrichtung eine Lageabweichung bzw. einen Lagefehler zu korrigieren, um dadurch eine Abweichung der Aufzeichnungsstelle oder der Farben zu vermeiden und eine Bildaufzeichnung hoher Qualität zu ermöglichen.

Es wird ein Aufzeichnungsgerät mit mehreren Aufzeichnungseinheiten angegeben, bei dem eine Meßeinheit die Abweichung der Aufzeichnungsstelle durch Lesen eines mittels der Aufzeichnungseinheiten gebildeten Bezugsmusters erfaßt und korrigiert. Dieses Aufzeichnungsgerät ist daher besonders für das Aufzeichnen eines Mehrfarben- · bilds geeignet.

Claims

Patentansprüche

1. Aufzeichnungsgerät, gekennzeichnet durch eine Aufzeichnungseinrichtung (24 bis 28) zur Bildaufzeichnung auf Aufzeichnungsmaterial, eine Meßeinrichtung (15 bis 19; 29) zum Erfassen einer Lageabweichung der Bildaufzeichnung der Aufzeichnungseinrichtung und eine Korrektureinrichtung (30 bis 33) zum Korrigieren der Lage der Bildaufzeichnung der Aufzeichnungseinrichtung.

2. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungseinrichtung (24 bis 28) zum Aufzeichnen eines Farbbilds auf das Aufzeichnungsmaterial ausgebildet ist und daß mit der Korrektureinrichtung (30 bis 33) die Lage der Bildaufzeichnung für eine jede Farbe korrigierbar ist.

3. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Meßeinrichtung (15 bis 19; 29) die Lageabweichung der Bildaufzeichnung durch Lesen eines mittels der Aufzeichnungseinrichtung (24 bis 28) gebildeten Bezugsbildmusters erfaßbar ist.

A/22

Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844

Bayer. Vereinsbank (München) KIo. 50894t

Postscheck (München) Kto. 670-43-804

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4. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungseinrichtung (24 bis 28) mehrere Aufzeichnungseinheiten (28) aufweist.

5. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Korrektureinrichtung (30 bis 33) die Lage der Bildaufzeichnung entsprechend dem Ausgangssignal der Meßeinrichtung (29) korrigierbar ist.

6. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Meßeinrichtung (15 bis 19; 29) die Lageabweichung der Bildaufzeichnung sowohl in einer Hauptabtastrichtung als auch in einer Unterabtastrichtung erfaßbar ist.

7. Aufzeichnungsgerät, gekennzeichnet durch mehrere Aufzeichnungseinrichtungen . (35, 36) zur Bildaufzeichnung auf Aufzeichnungsmaterial, eine Meßeinrichtung (29) zum Erfassen relativer Lageabweichungen der mehreren Aufzeichnungseinrichtungen und eine Korrektureinrichtung (30 bis 33) zur Relativeinstellung der mehreren Aufzeichnungseinrichtungen entsprechend dem Ausgangssignal der Meßeinrichtung.

8. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Aufzeichnungseinrichtungen (35,36) zum jeweiligen Aufzeichnen von Bildern ausgebildet sind, die verschiedenen Farbdaten entsprechen.

9. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Meßeinrichtung (29) die relativen Lageabweichungen der Aufzeichnungseinrichtungen (35,36) sowohl in einer Hauptabtastrichtung als auch in einer Unterabtastrichtung erfaßbar sind.

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10. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Korrektureinrichtung (30 bis 33) die Relativlage der Aufüeichnungseinrichtungen (35,36) mittels an diesen angebrachter. piezoelektrischer Elemente (37 bis 40) korrigierbar ist.

11. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der piezoelektrischen Elemente (37 bis 40) eine Abweichung der Relativlage der Aufzeichnungseinrichtungen (35,36) sowohl in einer Haupta"btastrichtung als auch in einer Unterabtastrichtung korrigierbar ist.

12. Aufzeichnungsgerät, gekennzeichnet durch mehrere Aufzeichnungseinrichtungen .(33', 34·) zur Bildaufzeichnung auf Aufzeichnungsmaterial, eine Meßeinrichtung (30¹) zum Ermitteln relativer Lageabweichungen zwischen den mehreren Aufzeichnungseinrichtungen und eine Steuereinrichtung (31·, 32') zum Steuern von den Aufzeichnungseinrichtungen zugeführten Aufzeichnungssignalen entsprechend dem Ausgangssignal der Meßeinrichtung.

13. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Aufzeichnungseinrichtungen (33·, 34') eine erste Aufzeichnungseinrichtung und eine zwe.ite Aufzeichnungseinrichtung aufweisen und daß mit der Meßeinrichtung.(30') die relative Lageabweichung der zweiten Aufzeichnungseinrichtung (34·) in Bezug auf die erste Aufzeichnungseinrichtung (33¹) erfaßbar ist.

14. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (32·) eine Verzögerungseinrichtung aufweist, die das der zweiten

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Aufzeichnungseinrichtung (34¹) zuzuführende Aufzeichnungssignal verzögert und deren Verzögerungsausmaß entsprechend dem Erfassungsergebnis der Meßeinrichtung (30·) steuerbar ist.

15. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung (32*) mehrere Schieberegister (36') aufweist, wobei das Verzögerungsausmaß der Verzögerungseinrichtung durch selekti- ves Steuern der mehreren Schieberegister steuerbar ist.

16. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Meßeinrichtung (33') die relative Lageabweichung zwischen den Aufzeichnungseinrichtungen (33', 34·) sowohl in einer Hauptabtastrichtung als auch in einer Unterabtastrichtung erfaßbar ist.

17. Aufzeichnungsgerät, gekennzeichnet durch eine Aufzeichnungseinrichtung (24 bis 28; 29', 33', 34') zur Bildaufzeichnung auf Aufzeichnungsmaterial und eine Meßeinrichtung (15 bis 19; 29; 30'), mit der eine Lageabweichung der Bildaufzeichnung der Aufzeichnungseinrichtung durch Lesen eines mit der Aufzeichnungseinrichtung gebildeten Bezugsbildmusters erfaßbar ist.

18. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine Korrektureinrichtung (30 bis 33; 31', 32·) zum Korrigieren der Lage der Bildaufzeichnung entsprechend dem Ausgangssignal der Meßeinrichtung (29; 30 ·).

19. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungseinrichtung (24 bis 28) zum Aufzeichnen eines Farbbilds auf Aufzeich-

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nungsmaterial ausgebildet ist und daß das Bezugsbildmuster Blöcke unterschiedlicher Farben aufweist.

20. Aufzeichnungsgerät, gekennzeichnet durch eine Aufzeichnungseinrichtung (.24 bis 28) zur Bildaufzeichnung auf Aufzeichnungsmaterial und eine Testbild-Generatoreinrichtung (23) zum Erzeugen eines Testbilds für die Korrektur der Lage der Aufzeichnungseinrichtung.

21. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungseinrichtung (24 bis 28) zum Aufzeichnen eines Farbbilds ausgebildet ist und daß die Testbild-Generatoreinrichtung (23) zum Erzeugen eines Testbilds ausgebildet ist, das Blöcke unterschiedlicher Farben enthält.

22. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungseinrichtung (24 bis 28) Aufzeichnungseinheiten (28) für jeweils verschiedene Farben aufweist.