DE3879100T2 - Punktdrucker. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft einen Tintenstrahldrucker, bei dem Druck selektiv in verschiedenen Betriebsarten ausgeführt wird, z.B. in einer normalen Betriebsart und einer Betriebsart für Hochgeschwindigkeitsdruck, einer sogenannten Entwurfsbetriebsart. Jedoch können mehr als zwei Betriebsarten vorhanden sein.
• Ein Tintenstrahldrucker weist im allgemeinen die folgenden Merkmale auf:
• - eine Tintenausstoßeinrichtung zum Ausstoßen von Tinte zum Darstellen von Punkten auf einem Druckmaterial;
• - eine Schalteinrichtung zum Auswählen mindestens zweier verschiedener Betriebsarten, wobei verschiedene Anzahlen von Punkten in den verschiedenen Betriebsarten verwendet werden, wenn dasselbe Bild gedruckt wird; und
• - eine Treibereinrichtung zum Betreiben der Tintenausstoßeinrichtung.
• Vom Grauskalendruck her ist es bekannt, Tintentröpfchen mit verschiedenen Volumina zu verwenden, um hellere oder dunklere Punkte darzustellen. DE-A-2425679 beschreibt ein Auswählen von Tröpfchen geeigneten Volumens aus einer Folge von Tröpfchen unterschiedlicher Volumina dadurch, daß Tröpfchen mit unerwünschtem Volumen in den Sammelbehälter geleitet werden. Aus US-A-4,561,025 und EP-A-0101862 ist es bekannt, Tropfen verschiedener Volumina dadurch zu erzeugen, daß die Amplitude und/oder die Breite des Treiberimpulses verändert werden, der eine Tintenausstoßeinrichtung betreibt.
• Unabhängig davon, ob Grauskalendruck oder bloßer Schwarz/Weiß-Druck ausgeführt wird, ist die pro Fläche auf ein Druckmaterial ausgestoßene Tintenmenge in der Entwurfsbetriebsart kleiner als in der normalen Betriebsart. Demgemäß ist die Dichte des in der Entwurfsbetriebsart gedruckten Musters gegenüber der in der normalen Betriebsart erzielten Dichte verringert.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tintenstrahldrucker anzugeben, der selbst in der Entwurfsbetriebsart oder einer anderen Betriebsart, in der weniger Punkte als in der normalen Betriebsart gedruckt werden, ein ziemlich dunkles Bild erzeugen kann.
• Der erfindungsgemäße Drucker weist die oben aufgelisteten Merkmale auf und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Treibereinrichtung so ausgebildet ist, daß sie die Tintenausstoßeinrichtung abhängig von der ausgewählten Betriebsart in solcher Weise betreibt, daß die Menge ausgestoßener Tinte, die zum Anzeigen eines Punktes verwendet wird, in einer ersten Betriebsart geringer ist als in einer zweiten Betriebsart, wodurch in der ersten Betriebsart bei einem Bild mehr Punkte gedruckt werden als in der zweiten Betriebsart.
• Aufgrund dieser Anordnung werden relativ dunkle Bilder in allen Betriebsarten erhalten, da die Tintenmenge pro Tröpfchen mit einer betriebsartabhängigen Abnahme der Anzahl von Tröpfchen beim Druck eines Bilds erhöht wird.
• Die Tintenmenge pro Tröpfchen kann durch die Amplitude und/ oder die Breite des Treiberimpulses zum Betreiben der Tintenausstoßeinrichtung verändert werden, wie dies für sich von Grauskala-Tintenstrahldruckern aus dem Stand der Technik bekannt ist.
• Die obige und andere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlich, die in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsbeispielen derselben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt, in denen gleiche Teile durchgehend durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet sind, und in denen:
• Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Tintenstrahldruckers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;
• Fig. 2 ein Blockdiagramm der in Fig. 1 dargestellten Treibersteuerschaltung 4 ist;
• Fig. 3 ein Zeitablaufdiagramm ist, das den Betrieb der Treibersteuerschaltung 4 von Fig. 2 veranschaulicht; und
• Fig. 4 ein Blockdiagramm der in Fig. 1 dargestellten Treiber-Spannungsversorgungsschaltung 3 ist.
• Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Tintenstrahldruckers 1, der einen Betriebsartauswählschalter 8, eine Hauptsteuerung 2, eine Treiberspannungsquelle 3, eine Treibersteuerung 4, eine Treiberschaltung 5 und eine piezoelektrische Vorrichtung 6 aufweist.
• Der Betriebsartauswählschalter 8 ist mit der Hauptsteuerung 2 verbunden, um den Drucker in einer normalen Betriebsart (oder Feindruckbetriebsart) oder einer Entwurfsbetriebsart abhängig von der Stellung des Betriebsartauswählschalters 8 zu steuern.
• Die Hauptsteuerung 2 steuert verschiedene Elemente, wie einen Schrittmotor, Druckdaten, die in einen Speicher 7 eingegeben und aus diesem ausgegeben werden, ein Treiberimpulssignal der Treibersteuerschaltung 4 und die Treiberspannungsquelle 3. Die Treiberschaltung 5 erhält Spannung von der Spannungsquelle 3, das Treiberimpulssignal von der Treibersteuerung 4 und die Druckdaten vom Speicher 7. Die piezoelektrische Vorrichtung 6 wird durch das Ausgangssignal der Treiberschaltung 5 so angetrieben, daß sie Druck auf Tinte ausübt. Infolgedessen wird Tinte von einer (nicht dargestellten) Düse ausgestoßen, um den Druckvorgang zu bewirken.
• In Fig. 2 ist ein Blockdiagramm der Treibersteuerung 4 dargestellt. Die Treibersteuerung 4 weist eine Zahlvorgabeschaltung 11 und einen Zähler 12 auf, die dazu vorhanden sind, um die Impulsbreite des Treiberimpülssignals abhängig vom Steuersignal zu verändern, wie es von der Hauptsteuerung 2 zugeführt wird.
• Das von der Hauptsteuerung 2 an die Zahlvorgabeschaltung 11 bei feiner oder normaler Betriebsart gegebene Signal unterscheidet sich von demjenigen, das in der Entwurfsbetriebsart ausgegeben wird, wie dies unten beschrieben wird. Die Zahlvorgabeschaltung 11 gibt z.B. Parallelsignale P0, Pl1, P2 und P3 als Vier-Bit-Signal aus, das dem Zähler 12 abhängig von diesen Steuersignalen eine Anzahl N mitteilt. Gleichzeitig mit dem Abfall eines Triggersignals Tr (Signalzug (3) in Fig. 3) werden die den Wert N repräsentierenden Parallelsignale P0, P1, P2 und P3 als Anfangszählwert, von dem ausgehend der Betriebsablauf des nach oben Zählens erfolgt, an den Zähler 12 gegeben. Dann zählt der Zähler 12 ausgehend vom Wert N auf Taktsignale hin bis zum Maximalwert, bis zu dem der Zähler 12 zählen kann, wie 15.
• Ein vom Zähler 12 erzeugtes Signal RCO geht auf den Abfall des Triggersignals Tr auf niedrigen Pegel, aber geht auf hohen Pegel, wenn der Zähler 12 bis zum Maximum, d.h. bis 15 gezählt hat. Das Signal RCO wird an die Treiberschaltung 5 und auch über einen Inverter 13 an einen Anschluß EP des Zählers 12 gelegt. Wenn der Zähler 12 bis zum Maximum, d.h. 15, hochgezählt hat, geht das Signal RCO auf hohen Pegel und wird danach auf dem hohen Pegel gehalten, und das an den Anschluß EP gelegte Signal geht auf den niedrigen Pegel und wird danach auf dem niedrigen Pegel gehalten. Während das Signal RCO auf dem niedrigen Pegel gehalten wird, betreibt die Treiberschaltung 5 die piezoelektrische Vorrichtung 6 so, daß diese Druck auf die Tinte ausübt, um Ausstoß von Tinte von der Düse zu bewirken, während das Signal RCO auf dem niedrigen Pegel gehalten wird.
• Gemäß der Erfindung ist der Anfangswert N wie er von der Zahlvorgabeschaltung 11 bei der feinen Betriebsart erzeugt wird, größer als derjenige, der in der Entwurfsbetriebsart erzeugt wird. Z.B. sei angenommen, daß in der feinen Betriebsart der durch die Signale P0, P1, P2 und P3 definierte Anfangswert N 10 und in der Entwurfsbetriebsart 4 ist.
• In Fig. 3 ist der Betrieb in der feinen Betriebsart durch strichpunktierte Linien mit zwei Punkten veranschaulicht, und der Betrieb in der Entwurfsbetriebsart ist durch ausgezogene Linien veranschaulicht. Gleichzeitig mit dem Abfall des Triggersignals Tr (Signalzug (2) in Fig. 3), werden die parallelen Signale P0, P1, P2 und P3 an den Zähler 12 gelegt. Der Zähler 12 beginnt damit, in der feinen Betriebsart ab dem Wert 10 und in der Entwurfsbetriebsart ab dem Wert 4 hochzuzählen. Da der Hochzählvorgang andauert, bis der Zähler bis auf 15 hochgezählt hat, setzt der Zähler 12 den Zählvorgang in der feinen Betriebsart während einer Zeitspanne T1 und in der Entwurfsbetriebsart während einer Zeitspanne T2 fort (Signalzug (5) in Fig. 3). Während des Zählvorgangs wird das Signal RCO auf niedrigem Pegel gehalten. So wird in der feinen Betriebsart das Signal RCO während der Zeitspanne T1 auf niedrigem Pegel gehalten, und in der Entwurfsbetriebsart wird das Signal RCO während der Zeitspanne T2, die länger ist als T1, auf dem niedrigen Pegel gehalten. Während der Zeitspanne T1 oder T2 wird die piezoelektrische Vorrichtung 6 so betrieben, daß Tinte aus der Düse ausgestoßen wird.
• Wie aus dem obigen erkennbar, wird in der Entwurfsbetriebsart eine größere Tintenmenge aus der Düse als in der feinen Betriebsart ausgestoßen, da die piezoelektrische Vorrichtung 6 während der Zeitspanne T2 betrieben wird, die länger ist als die Zeitspanne T1.
• So wird in der Entwurfsbetriebsart, obwohl eine kleinere Anzahl von Punkten, z.B. nur jeder zweite Punkt der in der feinen Betriebsart verwendeten Punkte verwendet wird, eine größere Tintenmenge bei jedem Punkt zum Darstellen eines Zeichens verwendet. Demgemäß kann ein im Entwurfsdruck gedrucktes Zeichen genauso dunkel gehalten werden, wie ein solches, das in der feinen Betriebsart erhalten wird. So kann die Druckqualität verbessert werden.
• Fig. 4 zeigt ein Beispiel eines Blockdiagramms der Treiberspannungsquelle 3 des Tintenstrahldruckers 1. Die Treiberspannungsquelle 3 weist eine Schaltstufe 21, einen Differenzverstärker 22 und einen Transistor 24 auf.
• Spannungen V1 und V2 verschiedener Pegel werden an die Schaltstufe 21 gelegt. Abhängig vom Pegel des von der Hauptsteuerung 2 zugeführten Signals gibt die Schaltstufe 21 entweder die Spannung V1 oder die Spannung V2 an den nicht invertierenden Eingangsanschluß des Differenzverstärkers 22 aus. In der feinen Betriebsart wird die Spannung V1 ausgegeben, und in der Entwurfsbetriebsart wird die Spannung V2 ausgegeben. Der Differenzverstärker 22 ist gegengekoppelt, so daß die innere Impedanz an seiner Eingangsseite groß ist, was es ermöglicht, daß der Differenzverstärker 22 als Puffer wirken kann. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 22 wird dem Transistor 24 über einen Widerstand 24 zugeführt, so daß der Treiberschaltung 5 dank der Versorgungsspannung VD ein verstärktes Ausgangssignal zugeführt wird.
• Da die elektrische Spannung, die der Treiberschaltung 5 von der Schaltstufe 21 aus zugeführt wird, sich abhängig von der ausgewählten Spannung V1 oder V2 ändert, ändert sich der Spannungspegel des von der Treiberschaltung 5 erzeugten Signals. Wenn z.B. V1 < V2 ist, ist die Treiberspannung, wie sie von der Treiberschaltung 5 erzeugt wird und in der Entwurfsbetriebsart an die piezoelektrische Vorrichtung 6 gegeben wird größer als diejenige, die in der feinen Betriebsart ausgegeben wird.
• Daher wird die in der Entwurfsbetriebsart ausgestoßene Tinte mit größerem Druck ausgestoßen als in der feinen Betriebsart, was dazu führt, daß die in der Entwurfsbetriebsart ausgestoßene Tintenmenge größer ist als diejenige in der feinen Betriebsart.
• Auf ähnliche Weise wie oben angegeben kann die Qualität der gedruckten Zeichen in der Entwurfsbetriebsart verbessert werden.
• Vorstehend wurde eine Beschreibung in bezug auf die Schaltung von Fig. 2 zum Ändern der Impulsbreite des Treiberimpulssignals durch die Treibersteuerschaltung 4 oder in bezug auf die Schaltung von Fig. 4 zum Ändern des Impulsspannungspegels des Treiberimpulssignals durch die Treiber-Spannungsquellenschaltung 3 vorgenommen. Gemäß der Erfindung können die Schaltungen der Fig. 2 und 4 gleichzeitig verwendet werden, um eine vorteilhafte Wirkung zu erzielen, oder alternativ kann jeweils eine der Schaltungen verwendet werden, um die Tintenmenge in zwei verschiedenen Betriebsarten zu steuern.
• Darüber hinaus kann die Erfindung statt auf zwei Betriebsarten auf einen Drucker angewendet werden, der in drei oder noch mehr Betriebsarten drucken kann, aber dennoch dieselbe Tintentönungsqualität in den verschiedenen Betriebsarten beibehält. Dies kann im Fall der Fig. 2 dadurch erzielt werden, daß drei oder mehr verschiedene Anfangswerte N zur Verfügung gestellt werden, und im Fall von Fig. 4 dadurch, daß drei oder mehr verschiedene Spannungen V1, V2, V3, ... zur Vefügung gestellt werden.
• Wie oben beschrieben kann gemäß der Erfindung die von der Düse ausgestoßene Tintenmenge dann erhöht werden, wenn ein Druckvorgang mit einer verringerten Anzahl von Punkten vorgenommen wird. Demgemäß wird die Gesamtmenge der von der Düse ausgestoßenen Tintenmenge trotz der Verringerung der Anzahl von Punkten auf einem konstanten Wert gehalten, wodurch ein Verringern der Dichte eines gedruckten Zeichens verhindert wird, wodurch die Qualität des gedruckten Zeichens verbessert wird.
• Obwohl die vorliegende Erfindung in vollem Umfang in Verbindung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel derselben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurde, ist zu beachten, daß dem Fachmann verschiedene Änderungen und Modifizierungen ersichtlich sind. Derartige Änderungen und Modifizierungen sollen im Schutzumfang der Erfindung enthalten sein, wie sie in den beigefügten Ansprüchen festgelegt ist, solange sie nicht von diesen abweichen.

Claims (4)

1. Tintenstrahldrucker mit:

- einer Tintenausstoßeinrichtung (6) zum Ausstoßen von Tinte zum Darstellen von Punkten auf einem Druckmaterial;

- einer Schalteinrichtung (8) zum Auswählen mindestens zweier verschiedener Betriebsarten, wobei verschiedene Anzahlen von Punkten in den verschiedenen Betriebsarten verwendet werden, wenn dasselbe Bild gedruckt wird; und

- einer Treibereinrichtung (2, 3, 4, 5, 7) zum Betreiben der Tintenausstoßeinrichtung,

dadurch gekennzeichnet, daß die Treibereinrichtung (2, 3, 4, 5, 7) so ausgebildet ist, daß sie die Tintenausstoßeinrichtung (6) abhängig von der ausgewählten Betriebsart in solcher Weise betreibt, daß die Menge ausgestoßener Tinte, die zum Anzeigen eines Punktes verwendet wird, in einer ersten Betriebsart geringer ist als in einer zweiten Betriebsart, wodurch in der ersten Betriebsart bei einem Bild mehr Punkte gedruckt werden als in der zweiten Betriebsart.

2. Drucker nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

- eine Zeitvorgabeeinrichtung (2, 4) zum Vorgeben einer ersten Zeitspanne (T1), wenn die erste Betriebsart ausgewählt ist, und zum Vorgeben eine zweiten Zeitspanne (T2), die länger ist als die erste Zeitspanne, wenn die zweite Betriebsart ausgewählt ist; und

- eine Einrichtung (5, 6) zum Ausüben von Druck auf die Tinte während der ersten Zeitspanne, wenn die erste Betriebsart ausgewählt ist und während der zweiten Zeitspanne, wenn die zweite Betriebsart ausgewählt ist.

3. Drucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitvorgabeeinrichtung (2, 4) folgendes aufweist:

- eine Einrichtung (2, 11) zum Erzeugen einer ersten Vorgabezahl, wenn die erste Betriebsart ausgewählt ist und einer zweiten Vorgabezahl, die kleiner ist als die erste Vorgabezahl, wenn die zweite Betriebsart ausgewählt ist; und

- eine Einrichtung (12) zum Hochzählen einer dritten vorgegebenen Zahl ausgehend von der ersten vorgegebenen Zahl, wenn die erste Betriebsart ausgewählt ist, wodurch die erste Zeitspanne (T1) während des Zählens eingestellt wird, und zum Hochzählen der dritten Vorgabezahl ausgehend von der zweiten Vorgabezahl, wenn die zweite Betriebsart ausgewählt ist, wodurch die zweite Zeitspanne (T2) ausgewählt wird.

4. Drucker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch

- eine Spannungseinstelleinrichtung (2, 3) zum Einstellen einer ersten Spannung (V1), wenn die erste Betriebsart ausgewählt ist, und zum Einstellen einer zweiten Spannung (V2), die größer ist als die erste Spannung, wenn die zweite Betriebsart ausgewählt; und

- eine Einrichtung (5, 6) zum Ausüben von Druck auf die Tinte abhängig von der ersten Spannung, wenn die erste Betriebsart ausgewählt ist, und abhängig von der zweiten Spannung, wenn die zweite Betriebsart ausgewählt ist.