DE3885787T2

DE3885787T2 - Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mit Dichtekontrollfunktion.

Info

Publication number: DE3885787T2
Application number: DE88106339T
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Iwasawa; Masayoshi Miura
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-04-24
Filing date: 1988-04-20
Publication date: 1994-03-24
Anticipated expiration: 2008-04-21
Also published as: JPS63267559A; EP0288044B1; DE3885787D1; JPH0729421B2; EP0288044A3; US4908635A; DE3885787T3; EP0288044B2; EP0288044A2

Description

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung und im speziellen auf eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit einem mehrdüsigen Tintenstrahldruckkopf, der eine stufenförmige Steuerung der Aufzeichnungsdichte beim Ausstoßen der Tinte aus jeder einer Vielzahl von Tintendüsen des mehrdüsigen Tintenstrahldruckkopfes in Richtung der gegenüberliegenden Schreiboberfläche ermöglicht.
Verschiedenste Tintenstrahldruckertypen wurden bisher erdacht, wobei bei einer bekannten Anordnung ein mehrdüsiger Tintenstrahldruckkopftyp verwendet wird, aus dem Drucktinte unter Zuhilfenahme eines zwischen zwei Elektrodentypen angelegten elektrischen Feldes und eines von einer Druckluftquelle zugeführten Luftstroms in Richtung der Schreiboberfläche ausgestoßen wird. Ein solcher mehrdüsiger Tintenstrahldruckkopf ist zum Beispiel in der Druckschrift US 4 555 717 dargestellt. Ein entscheidendes Problem solcher mehrdüsiger Tintenstrahldruckköpfe ist die mangelnde Gleichmäßigkeit der Aufzeichnungsdicke oder -dichte auf der Schreiboberfläche. Ursache dafür sind Unterschiede in den charakteristischen Eigenschaften der Düsen des mehrdüsigen Tintenstrahldruckkopfes.
Die Druckschrift US 4 521 786 zeigt eine programmierbare Regeleinrichtung für Tintenstrahldruckköpfe, die die Druckqualität durch Regelung der Pulsdauer und Pulsamplitude des Ansteuerimpulses einer jeden Tintenstrahlausstoßvorrichtung verbessert. Diese programmierbare Regeleinrichtung wird innerhalb eines Systems eingesetzt, bei dem ein Steuerprozessor Tabellen enthält, die zur Bereitstellung der für eine gewünschte Tropfenausstoßgeschwindigkeit und Tropfengröße erforderlichen Pulsamplituden- und Pulsdauerdaten benötigt werden.
In den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik erfolgt jedoch keine Anpassung der Pulsdauer des Ansteuerimpulses an eine gewünschte Druckdichte.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung bereitzustellen, die eine Steuerung der Aufzeichnungsdichte ermöglicht, wobei Unregelmäßigkeiten der Aufzeichnungsdicke aufgrund von unterschiedlichen charakteristischen Eigenschaften der Düsen des mehrdüsigen Tintenstrahldruckkopfes vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Tintenstrahldrucker mit einer Tintenstrahldruckkopfeinrichtung, die eine Vielzahl von Tintendüsen aufweist, von denen jede Tinte in Richtung einer Schreiboberfläche ausstößt, einer Einrichtung zur Speicherung einer Vielzahl von vorbestimmten Dichte-Pulsdauer-Charakteristiken, von denen jede ein Verhältnis zwischen einer gewünschten Aufzeichnungsdichte und einer dafür erforderlichen Pulsdauer eines an jede der Vielzahl von Tintendüsen anzulegenden Tintenausstoßsignals darstellt, und mit einer Steuereinrichtung zur Auswahl einer der Vielzahl von vorbestimmten Dichte-Pulsdauer-Charakteristiken entsprechend jeder der Vielzahl von Tintendüsen und zur Erzeugung des Tintenausstoßsignals in Abhängigkeit der ausgewählten Dichte-Pulsdauer-Charakteristik.
Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit einem mehrdüsigen Tintenstrahldruckkopf, der eine Vielzahl von Tintendüsen aufweist, von denen jede Tinte in Richtung einer Schreiboberfläche ausstößt, einer Elektrodenvorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes aufgrund eines an die Elektrodenvorrichtung angelegten Tintenausstoßsignals, um mit Hilfe des elektrischen Feldes Tinte aus jeder der Vielzahl von Tintendüsen auszustoßen, einer Dichteerfassungseinrichtung zur Erzeugung eines Dichteinformationssignals, das die Aufzeichnungsdichte an jeder Tintendüse des mehrdüsigen Tintenstrahldruckkopfes anzeigt, und mit einer auf die Dichteerfassungseinrichtung ansprechenden Steuereinrichtung, die eine Speichereinrichtung zur Speicherung einer Vielzahl von Dichte-Pulsdauer- Charakteristiken aufweist, von denen jede für eine oder mehrere Tintendüsen vorbestimmt ist und von denen jede ein Verhältnis zwischen der Aufzeichnungsdichte und einer dafür erforderlichen Pulsdauer des die von jeder der Vielzahl von Tintendüsen ausgestoßene Tintenausstoßmenge angebenden Tintenaustoßsignals darstellt, wobei die Steuereinrichtung eine der Dichte-Pulsdauer-Charakteristiken für jede Tintendüse auswählt und das die Tintenausstoßmenge angebende Tintenausstoßsignal erzeugt, das auf Grundlage des Dichteinformationssignals der Dichteerfassungseinrichtung entsprechend der gewählten Dichte-Pulsdauer-Charakteristik bestimmt wurde, wobei das Tintenausstoßsignal an die Elektrodenvorrichtung angelegt wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines mehrdüsigen Tintenstrahldruckkopfes, der in einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel eingesetzt werden kann,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer üblichen ein Tintenausstoßsignal erzeugenden Steuerschaltung,
Fig. 3 ein grafisches Diagramm einer Dichte-Pulsdauer- Charakteristik eines in der üblichen ein Tintenausstoßsignal erzeugenden Steuerschaltung verwendeten Tintenausstoßsignals,
Fig. 4 eine grafische Darstellung zur Beschreibung des Unterschieds in der Dichte-Pulsdauer-Charakteristik zwischen den Tintendüsen eines mehrdüsigen Tintenstrahldruckkopfes,
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Pulsdauersteuerschaltung der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung entsprechend dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
Fig. 6 ein grafisches Diagramm von Dichte-Pulsdauer- Charakteristiken, die in der in Fig. 5 gezeigten Pulsdauersteuerschaltung verwendet werden.
Bevor ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel beschrieben wird, erfolgt zunächst, zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung, eine kurze Beschreibung eines üblichen Tintenstrahldruckers unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4.
Wie in Fig. 1 gezeigt, enthält ein bekannter mehrdüsiger Tintenstrahldruckkopf eine isolierende Luft-Tintendüsenplatte 81 mit einer Vielzahl von Luft-Tintendüsen 82 bis 85, die in einer Reihe mit einem vorbestimmten Abstand angeordnet sind. Eine gemeinsame Elektrode 86 ist in den Umfangsbereichen der Vielzahl von Luft-Tintendüsen 82 bis 85 an einer Oberfläche der isolierenden Luft-Tintendüsenplatte 81 angebracht. Parallel zur Luft-Tintendüsenplatte 81 ist eine Tintendüsenplatte 87 mit einer Vielzahl von Tintendüsen 88 bis 91 vorhanden, die in einer Reihe und mit gleicher Ausrichtung wie die Luft-Tintendüsen 82 bis 85 angeordnet sind. Die entsprechenden Tintendüsen 88 bis 91 sind mit einer Tintenkammer 93 verbunden, die ihrerseits über einen Tintenzuführkanal 92 mit einer nicht gezeigten Tintenquelle verbunden ist.
Andererseits sind die entsprechenden Luft-Tintendüsen 82 bis 85 über eine Luftkammer 95 und einen Luftzuführkana1 94 mit einer nicht gezeigten Luftquelle verbunden, so daß durch den Luftzuführkanal 94 zugeführte Luft aufgrund der Tintendüsenplatte 87 einen Luftstrom 96 hervorruft und anschließend krummlinig durch die Luft-Tintendüsen 82 bis 85 austritt. An der rückwärtigen Oberfläche der Tintendüsenplatte 87 gegenüber der Tintenkammer 93 sind im Umfangsbereich der Tintendüsen 88 bis 91 voneinander unabhängige Steuerelektroden 100 angebracht, deren Anzahl der Zahl der Tintendüsen 88 bis 91 entspricht. Zwischen der gemeinsamen Elektrode 86 und den Steuerelektroden 100 wird ein elektrisches Feld zur Bildung von Menisken in den Tintendüsen 88 bis 91 erzeugt, und in Abhängigkeit des selektiven Anlegens von Tintenausstoßsignalen 96 bis 99 an die Steuerelektroden 100 werden die in den ausgewählten Tintendüsen befindlichen Menisken in Richtung der Luft-Tintendüsen 82 bis 85 gedehnt und vom Luftstrom 96 mitgenommen, um als Tintentröpfchen von der entsprechenden Luft-Tintendüse ausgestoßen zu werden.
In einem derartigen Tintenstrahldruckkopftyp wird Tinte aufgrund einer elektostatischen Kraft abgegeben, die aufgrund des Anlegens von entsprechenden impulsförmigen Tintenausstoßsteuersignalen 96 bis 99 erzeugt wird. Die Tintenabgabemenge, d.h. die Aufzeichnungsdichte, ist im wesentlichen proportional zur Pulsdauer, oder Länge, jedes der an die Steuerelektroden 100 angelegten Tintenausstoßsteuersignale und ist damit durch deren Pulsdauer steuerbar. Im folgenden wird eine bekannte Tintenausstoßsteuereinrichtung beschrieben, wobei auf das in Fig. 2 dargestellte Blockschaltbild Bezug genommen wird, das eine Einrichtung zur Erzeugung der Tintenausstoßsteuersignale zeigt, die nacheinander an n Tintendüsen eines, wie in Fig. 1 gezeigten, mehrdüsigen Tintenstrahldruckkopfes angelegt werden. Die in Fig. 2 gezeigte Steuersignalerzeugungseinrichtung 110 besteht aus einer Pulsdauersteuerschaltung 152, die Impulssignale 111 bis 114 entsprechend N-Bit-Eingangssignalen 101 bis 104 erzeugt, die Informationen über die den Tintendüsen 141 bis 144 des mehrdüsigen Tintenstrahldruckkopfes 140 entsprechenden Aufzeichnungsdichten enthalten. Die erzeugten Impulssignale 111 bis 114 werden über entsprechende Verstärker 121 bis 124 den Steuerelektroden der Tintendüsen 141 bis 144 zugeführt. Weiterhin enthält die Steuerimpulserzeugungseinrichtung 110 einen Speicher 153, in dem wie in Fig. 3 gezeigte Dichte- Pulsdauer-Kennlinien gespeichert sind.
Im Betrieb wird der Speicher abhängig von den eingegebenen N- Bit-Dichteinformationssignalen 101 bis 104 derart gesteuert, daß er sie in L-Bit Pulsdauerinformationssignale umwandelt, die den eingegebenen Dichteinformationssignalen 101 bis 104 entsprechen, die nacheinander an die Pulsdauersteuerschaltung 152 angelegt wurden, die wiederum die entsprechenden 1-Bit- Pulsdauersignale 111 bis 114 erzeugt und über die Verstärker 121 bis 124 den Steuerelektroden der Tintendüsen 141 bis 144 zuführt, was zu den Dichteinformationen entsprechenden Tintenausstoßmengen führt. Diese Anordnung verursacht jedoch Unregelmäßigkeiten in der Aufzeichnungsdichte trotz Anlegens von Steuersignalen gleicher Pulsdauer, da die Tintendüsen, wie in Fig. 4 gezeigt, unterschiedliche Dichte-Pulsdauer- Charakteristiken aufweisen.
Bezugnehmend auf Fig. 5 ist eine mit dem Bezugszeichen 1 versehene Steuerimpulserzeugungseinheit nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel dargestellt, die an einen wie in Fig. 1 gezeigten mehrdüsigen Tintenstrahldruckkopf angeschlossen werden kann und die eine Pulsdauersteuerschaltung 2 zur Erzeugung eines Impulssignales, das einem von einer externen Schaltung eingegebenen N-Bit-Dichteinformationssignal entspricht. Weiterhin sind ein erster bis m-ter Speicher (m = ganzzahlig nicht kleiner als 2) in der Steuerimpulserzeugungseinheit 1 enthalten, in denen entsprechende, wie in Fig. 6 gezeigte, Dichte-Pulsdauer-Kennlinien gespeichert sind. Obwohl es im allgemeinen besser ist, eine Dichte-Pulsdauer- Kennlinie für jede Tintendüse zu bestimmen, so daß die Anzah1 n der Tintendüsen mit der Anzahl m der Dichte-Pulsdauer- Kenlinien überstimmt, genügt es in der Praxis, m Dichte- Pulsdauer-Kennlinien zu erstellen, wobei diejenige Dichte- Pulsdauer-Kennlinie ausgewählt wird, die der Dichte-Pulsdauer- Kennlinie der jeweiligen Tintendüse am nächsten kommt (n > m).
Mit dem Bezugszeichen 3 ist eine Speicherzuweisungsschaltung bezeichnet, die die Speicher entsprechend den Tintendüsen spezifiziert und die extern voreingestellt werden kann. In der Speicherzuweisungsschaltung 3 sind vorgewählte und gespeicherte Adressen der Speicher 11 bis 13 vorhanden, unter denen die Dichte-Pulsdauer-Kennlinien vorgespeichert sind, die den entsprechenden Tintendüsen des in dieser Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung verwendeten mehrdüsigen Tintenstrahldruckkopf es entsprechen. Abhängig von der Eingabe eines jeden N-Bit-Dichteinformationssignals der entsprechenden Tintendüse in die Steuerimpulserzeugungseinheit 1 erzeugt die Speicherzuweisungsschaltung 3 auf Grundlage eines jeden der Dichteinformationssignale für jede Düse eine K-Bit-Speicheradresse und die Pulsdauersteuerschaltung 2 erhält ein L-Bit-Pulsdauerinformationssignal auf Grundlage eines jeden der Dichteinformationssignale und der im entsprechenden Speicher gespeicherten Dichte-Pulsdauer-Kennlinien (K und L sind positive ganze Zahlen). Des weiteren erzeugt die Pulsdauersteuerschaltung 2 ein 1-Bit-Impulssignal, dessen Pulsdauer einem jeden der Dichteinformationssignale entspricht und das nacheinander an die Steuerelektroden jeder der Tintendüsen angelegt wird, nachdem es von Verstärkereinrichtungen verstärkt wurde.
Verständlicherweise bezieht sich die vorhergehende Beschreibung nur auf ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, wobei die Beanspruchung aller Veränderungen und Modifikationen des hier zum Zwecke der Offenbarung verwendeten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels, die keine Abweichungen von dem in den beigefügten Ansprüchen definierten Umfang der Erfindung darstellen, beabsichtigt ist.

Claims

1. Tintenstrahldrucker mit:

a) einer Tintenstrahldruckkopfeinrichtung, die eine Vielzahl von Tintendüsen (141-144) aufweist, von denen jede Tinte in Richtung einer Schreiboberfläche ausstößt, gekennzeichnet durch

b) eine Einrichtung (11-13) zur Speicherung einer Vielzahl von vorbestimmten Dichte-Pulsdauer-Charakteristiken, von denen jede ein Verhältnis zwischen einer gewünschten Aufzeichnungsdichte und einer dafür erforderlichen Pulsdauer eines an jede der Vielzahl von Tintendüsen (141-144) anzulegenden Tintenausstoßsignals darstellt, und

c) eine Steuereinrichtung (1) zur Auswahl einer der Vielzah1 von vorbestimmten Dichte-Pulsdauer-Charakteristiken entsprechend jeder der Vielzahl von Tintendüsen (141-144) und zur Erzeugung des Tintenausstoßsignals in Abhängigkeit der ausgewählten Dichte-Pulsdauer-Charakteristik.

2. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenstrahldruckkopfeinrichtung ein Signalkopf ist und daß die Vielzahl von Tintendüsen (141-144) integral in einer Reihe angeordnet sind.

3. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenstrahldruckkopfeinrichtung eine Vielzahl von Tintenstrahldruckköpfen (140) umfaßt, von denen jeder eine der Vielzahl von Tintendüsen (141-144) aufweist.

4. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit:

a) einem mehrdüsigen Tintenstrahldruckkopf, der eine Vielzahl von Tintendüsen (141-144) aufweist, von denen jede Tinte in Richtung einer Schreiboberfläche ausstößt, gekennzeichnet durch

b) eine Elektrodenvorrichtung (86, 100) zur Erzeugung eines elektrischen Feldes aufgrund eines an die Elektrodenvorrichtung (86, 100) angelegten Tintenausstoßsignals, um mit Hilfe des elektrischen Feldes Tinte aus jeder der Vielzahl von Tintendüsen (141-144) auszustoßen,

c) einer Dichteerfassungseinrichtung zur Erzeugung eines Dichteinformationssignals, das die Aufzeichnungsdichte an jeder Tintendüse (141-144) des mehrdüsigen Tintenstrahldruckkopfes anzeigt, und

d) eine auf die Dichteerfassungseinrichtung ansprechende Steuereinrichtung (1) mit einer Speichereinrichtung (11-13) zur Speicherung einer Vielzahl von Dichte-Pulsdauer-Charakteristiken, von denen jede für eine oder mehrere der Tintendüsen (141-144) vorbestimmt ist und von denen jede ein Verhältnis zwischen der Aufzeichnungsdichte und einer dafür erforderlichen Pulsdauer des die von jeder der Vielzahl von Tintendüsen (141-44) ausgestoßene Tintenausstoßmenge angebenden Tintenaustoßsignals darstellt, wobei die Steuereinrichtung (1) eine der Dichte-Pulsdauer-Charakteristiken für jede Tintendüse auswählt und das die Tintenausstoßmenge angebende Tintenausstoßsignal erzeugt, welches auf Grundlage des Dichteinformationssignals der Dichteerfassungseinrichtung entsprechend der gewählten Dichte-Pulsdauer-Charakteristik bestimmt wurde, wobei das Tintenausstoßsignal an die Elektrodenvorrichtung (86, 100) angelegt wird.

5. Tintenstrahlauf zeichnungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenvorrichtung (86, 100) des mehrdüsigen Tintenstrahldruckkopfes eine gemeinsame Elektrode (86) aufweist und eine Vielzahl von steuerelektroden (100), von denen jede einer der Vielzahl von Tintendüsen (88- 91) zugeordnet und gegenüber der gemeinsamen Elektrode (86) angeordnet ist, wobei das Impulssignal mit einer dem Dichteinformationssignal entsprechenden Pulsdauer an die entsprechende Steuerelektrode (100) angelegt wird.