EP1138505A1 - Tintenstrahldruckvorrichtung - Google Patents
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- EP1138505A1 EP1138505A1 EP00105344A EP00105344A EP1138505A1 EP 1138505 A1 EP1138505 A1 EP 1138505A1 EP 00105344 A EP00105344 A EP 00105344A EP 00105344 A EP00105344 A EP 00105344A EP 1138505 A1 EP1138505 A1 EP 1138505A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J19/00—Character- or line-spacing mechanisms
- B41J19/04—Sound-deadening or shock-absorbing devices or measures therein
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/21—Ink jet for multi-colour printing
- B41J2/2132—Print quality control characterised by dot disposition, e.g. for reducing white stripes or banding
Definitions
- the invention relates to an inkjet printing device according to the preamble of independent claim.
- Modern inkjet printers are equipped with a print head, which includes a variety of nozzles.
- a characteristic, systematic source of error which leads to a deterioration in print quality, is with such inkjet printers the angular error in the direction of ejection of the ink drops; the This means that not all nozzles eject the ink drops in exactly the same direction.
- Another source of error is the difference in the ejection speeds of the Ink drops, which together with the relative speed of the moving printhead also errors in the positioning accuracy of the individual pressure points leads.
- this is caused by the causes mentioned systematic errors of the printing device a statistical error in about the same size added or superimposed.
- a statistical error in about the same size added or superimposed.
- This superimposed stochastic error is the otherwise visible, due to the systematic error conditional line structure blurred in the printed image and therefore not for the eye more recognizable.
- the illustrated inkjet printing device comprises the most important components a printhead 1 equipped with a plurality of nozzles 11, a drive and control unit 2 for the print head 1 and a support and transport unit 3 for a substrate P to be printed, typically paper of suitable quality.
- the components mentioned are the usual components of conventional inkjet printers and completely conventional in structure and function, so that the expert so far no further explanation is required.
- a superimposition device designated overall by 4 provided, which typically consists of a micro actuator (electromechanical Converter) 41, a frequency generator 42, a random generator 43 and an amplitude modulator 44.
- the frequency generator 42 generates a clock signal its temporal frequency synchronized with the frequency of droplet generation and preferably is the same as this. This synchronization is through the dashed connecting line 45 to the drive and control unit 2 for the printhead 1 symbolizes.
- the clock signal is the amplitude modulator 44 as an input signal fed.
- the random generator 43 generates an electrical random signal, which is fed to the amplitude modulator 44 as a modulation signal and this controls.
- the amplitude modulator 44 modulates the clock signal and supplied to it generates an output signal whose amplitude varies depending on the random number generator 43 (pseudo) changes randomly, with the amplitudes averaging over time have statistical normal distribution (bell curve distribution).
- the output signal of the amplitude modulator 44 controls the micro actuator 41, which does it supplied electrical signal into a translational corresponding to the respective amplitude Implements movement.
- the microactuator can e.g. through a piezo element be realized.
- the overlay unit 4 generates a translatory mechanical (tremor) movement, the amplitudes of a statistical normal distribution consequences. This statistical tremor movement can also be called local mechanical Noise can be called.
- the micro actuator can do this 41 be mechanically coupled to the print head 1, as indicated by the extended Line 46 is indicated.
- the support and transport unit 3 can be mechanical be coupled to the micro actuator 41, which in the drawing by the dashed line 47 is indicated.
- 1 and the substrate P generates a relative movement that that of the overlay unit 4 generated local noise corresponds and causes the pressure points on the substrate according to the respective amplitude of the noise the nominal specified by the drive and control unit 2 Move positions.
- the local noise can also be superimposed, for example, by that between the nozzles 11 of the print head 1 and the one to be printed Air P located in substrate P is vibrated in such a way that that from the nozzles ejected ink droplets are deflected on their way to the substrate P.
- the vibration of the air can be caused, for example, by means of the micro actuator 41 vibrated membrane take place, which is between the nozzles 11 of the Printhead 1 and the substrate P is located and with recesses for the passage the ink droplet is provided.
- This variant is shown in the drawing by the dashed line Line 48 indicated.
- the local noise can be asynchronous or synchronous with the frequency of the droplet generation (typically 14.4 kHz).
- the noise is preferably synchronous, where the fundamental frequency is equal to or half the frequency of the droplet generation, typically 14.4 or 7.2 kHz.
- the maximum value (maximum amplitude) of the local noise or the amplitude of the relative movement is with Preferred chosen so that the resulting maximum deviation of the positions the pressure points on the substrate P with respect to their nominal positions (without superimposed Noise) is smaller than a print line spacing and preferably ⁇ one half the print line spacing.
- 720 dpi 720 Print lines per inch corresponding to ⁇ 35.2 ⁇ print line spacing
- the maximum value of local noise can also be chosen differently. The same applies to the fundamental frequency and also for the temporal statistical distribution of the different amplitudes ("color" of the local Noise).
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Abstract
Eine Tintenstrahldruckvorrichtung umfasst einen eine Mehrzahl von Düsen (11) aufweisenden Druckkopf (1) und eine Antriebs- und Steuerungseinheit (2) für den Druckkopf sowie eine Überlagerungseinrichtung (4), welche den Positionen der von den Düsen (11) auf ein zu bedruckendes Substrat (P) geschriebenen Druckpunkte ein örtliches Rauschen überlagert. Dadurch wird dem z.B. durch Winkelfehler der Druckdüsen bedingten systematischen Fehler der Druckvorrichtung ein statistischer Fehler in etwa der gleichen Grössenordung hinzugefügt bzw. überlagert. Durch diesen überlagerten stochastischen Fehler wird die sonst sichtbare, durch den systematischen Fehler bedingte Linienstruktur im Druckbild verwischt und damit für das Auge nicht mehr erkennbar. <IMAGE>
Description
Die Erfindung betrifft eine Tintenstrahldruckvorrichtung gemäss dem Oberbegriff des
unabhängigen Anspruchs.
Moderne Tintenstrahldrucker (Ink Jet Drucker) sind mit einem Druckkopf ausgestattet,
der eine Vielzahl von Düsen umfasst. Eine charakteristische, systematische Fehlerquelle,
die zu einer Beeinträchtigung der Druckqualität führt, ist bei solchen Tintenstrahldruckern
der Winkelfehler in der Ausstossrichtung der Tintentropfen; das
heisst, nicht alle Düsen stossen die Tintentropfen genau in derselben Richtung aus.
Eine andere Fehlerquelle ist der Unterschied in den Ausstossgeschwindigkeiten der
Tintentropfen, was zusammen mit der Relativgeschwindigkeit des bewegten Druckkopfs
ebenfalls zu Fehlern in der Positioniergenauigkeit der einzelnen Druckpunkte
führt. Diese systematischen Fehler führen zu unerwünschten Linienmustern im
Druckbild, die vor allem in qualitativ hochstehenden fotografischen Drucken sichtbar
werden und stören.
Bei herkömmlichen Tintenstrahldruckern wird der Einfluss dieser systematischen
Fehler dadurch zu verringern und damit die Druckqualität zu steigern versucht, dass
die gleiche zu bedruckende Stelle mehrfach mit systematisch versetztem Druckkopf
und entsprechend angesteuerten Düsen überfahren wird. Daraus resultiert, dass benachbarte
Druckpunkte nicht von benachbarten oder gleichen Düsen geschrieben
werden. Die Druckpunkte sind vielmehr mit einem zweidimensionalen (in Druckrichtung
und quer dazu) Versatz (Interleave) versehen. Im Detail ist dies beispielsweise
in der US-A- 5 844 585 beschrieben. Mit diesem Verfahren können systematische
Fehler der einzelnen Düsen versteckt werden, weil keine regelmässigen Strukturen
mehr entstehen. Dieses Verfahren ist aber sehr zeitraubend und kann die Druckgeschwindigkeit
je nach Anordnung der Düsen und der gewählten Qualitätsstufe um einen
Faktor 4 oder grösser verlangsamen.
Durch die vorliegende Erfindung soll nun dieser Nachteil beseitigt und entsprechend
eine Tintenstrahldruckvorrichtung der gattungsgemässen Art dahingehend verbessert
werden, dass die durch die erwähnten systematischen Fehler bedingte Beeinträchtigung
der Druckqualität ohne Herabsetzung der Druckgeschwindigkeit und bei voller
Ausnutzung der Auflösung des Druckkopfs vermindert wird.
Die Lösung dieser der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ergibt sich aus den im
kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruchs beschriebenen Merkmalen. Besonders
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
Gemäss dem Grundgedanken der Erfindung wird also dem durch die genannten Ursachen
bedingten sytematischen Fehler der Druckvorrichtung ein statistischer Fehler in
etwa der gleichen Grössenordung hinzugefügt bzw. überlagert. Durch diesen überlagerten
stochastischen Fehler wird die sonst sichtbare, durch den systematischen Fehler
bedingte Linienstruktur im Druckbild verwischt und damit für das Auge nicht
mehr erkennbar.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige
Zeichnungsfigur zeigt ein Blockschema der für das Verständnis der Erfindung relevanten
Teile der erfindungsgemässen Tintenstrahldruckvorrichtung.
Die dargestellte Tintenstrahldruckvorrichtung umfasst als wesentlichste Komponenten
einen mit einer Vielzahl von Düsen 11 ausgestatteten Druckkopf 1, eine Antriebs-
und Steuerungseinheit 2 für den Druckkopf 1 und eine Auflage- und Transporteinheit
3 für ein zu bedruckendes Substrat P, typischerweise Papier geeigneter Qualität. Die
genannten Komponenten sind die üblichen Bestandteile herkömmlicher Tintenstrahldrucker
und in Aufbau und Funktion völlig konventionell, so dass der Fachmann soweit
keiner näheren Erläuterung bedarf.
Erfindungsgemäss ist zusätzlich eine gesamthaft mit 4 bezeichnete Überlagerungseinrichtung
vorgesehen, welche typischerweise aus einem Mikroaktuator (elektromechanischen
Wandler) 41, einem Frequenzgenerator 42, einem Zufallsgenerator 43 und
einem Amplitudenmodulator 44 besteht. Der Frequenzgenerator 42 erzeugt ein Taktsignal,
dessen zeitliche Frequenz mit der Frequenz der Tröpfchenerzeugung synchronisiert
und vorzugsweise mit dieser gleich ist. Diese Synchronisierung ist durch die
strichlierte Verbindungslinie 45 zur Antriebs- und Steuerungseinheit 2 für den Druckkopf
1 symbolisiert. Das Taktsignal wird dem Amplitudenmodulator 44 als Eingangssignal
zugeführt. Der Zufallsgenerator 43 erzeugt ein elektrisches Zufallssignal, welches
dem Amplitudenmodulator 44 als Modulationssignal zugeführt wird und diesen
steuert. Der Amplitudenmodulator 44 moduliert das ihm zugeführte Taktsignal und
erzeugt ein Ausgangssignal, dessen Amplitude sich in Abhängigkeit vom Zufallsgenerator
43 (pseudo-)zufällig ändert, wobei die Amplituden im zeitlichen Mittel eine
statistische Normalverteilung (Glockenkurven-Verteilung) aufweisen. Das Ausgangssignal
des Amplitudenmodulators 44 steuert den Mikroaktuator 41, welcher das ihm
zugeführte elektrische Signal in eine der jeweiligen Amplitude entsprechende translatorische
Bewegung umsetzt. Der Mikroaktuator kann z.B. durch ein Piezzo-Element
realisiert sein. Gesamthaft erzeugt also die Überlagerungseinheit 4 eine translatorische
mechanische (Zitter-)Bewegung, deren Amplituden einer statistischen Normalverteilung
folgen. Diese statistische Zitter-Bewegung kann auch als örtliches mechanisches
Rauschen bezeichnet werden.
Dieses von der Überlagerungseinrichtung 4 erzeugte örtliche Rauschen wird nun gemäss
dem Grundgedanken der Erfindung auf die Positionen der von den Düsen 11 des
Druckkopfs 1 auf das Substrat P geschriebenen Druckpunkte übertragen, wobei dies
auf verschiedene Weise erfolgen kann. Beispielsweise kann dazu der Mikroaktuator
41 mechanisch mit dem Druckkopf 1 gekoppelt sein, wie dies durch die ausgezogene
Linie 46 angedeutet ist. Alternativ kann die Auflage- und Transporteinheit 3 mechanisch
mit dem Mikroaktuator 41 gekoppelt sein, was in der Zeichnung durch die
strichlierte Linie 47 angedeutet ist. In beiden Fällen wird zwischen dem Druckkopf 1
und dem Substrat P eine Relativbewegung erzeugt, die dem von der Überlagerungseinheit
4 erzeugten örtlichen Rauschen entspricht und bewirkt, dass sich die Druckpunkte
auf dem Substrat entsprechend der jeweiligen Amplitude des Rauschens gegenüber
den durch die Antriebs- und Steuerungseinheit 2 vorgegebenen nominellen
Positionen verschieben.
Die Überlagerung des örtlichen Rauschens kann beispielsweise auch dadurch erfolgen,
dass die sich zwischen den Düsen 11 des Druckkopfs 1 und dem zu bedruckenden
Substrat P befindliche Luft derart in Vibration versetzt wird, dass die aus den Düsen
ausgestossenen Tintentröpfchen auf ihrem Weg zum Substrat P abgelenkt werden.
Die Vibration der Luft kann beispielsweise mittels einer durch den Mikroaktuator 41
in Schwingung versetzten Membran erfolgen, die sich zwischen den Düsen 11 des
Druckkopfs 1 und dem Substrat P befindet und mit Aussparungen für den Durchtritt
der Tintentröpfchen versehen ist. Diese Variante ist in der Zeichnung durch die strichlierte
Linie 48 angedeutet.
Das örtliche Rauschen kann asynchron oder synchron zur Frequenz der Tröpfenerzeugung
(typischerweise 14.4 kHz) erfolgen. Vorzugsweise ist das Rauschen synchron,
wobei die Grundfrequenz gleich oder halb so gross ist wie die Frequenz der Tröpfchenerzeugung,
typischerweise also 14.4 bzw. 7.2 kHz. Der Maximalwert (Maximal-Amplitude)
des örtlichen Rauschens bzw. die Anplitude der Relativbewegung ist mit
Vorzug so gewählt, dass die dadurch bewirkte maximale Abweichung der Positionen
der Druckpunkte auf dem Substrat P gegenüber ihren nominellen Positionen (ohne überlagertes
Rauschen) kleiner als ein Drucklinienabstand ist und bevorzugt ± einen
halben Drucklinienabstand beträgt. Bei einer typischen Auflösung von 720 dpi (720
Drucklinien pro Zoll entsprechend ≈ 35.2 µ Drucklinienabstand) beträgt die Maximal-Amplitude
also ≈ 17.6 µ. Selbstverständlich kann der Maximalwert des örtlichen Rauschens
auch anders gewählt werden. Analoges gilt für die Grundfrequenz und auch für
die zeitliche statistische Verteilung der verschiedenen Amplituden ("Farbe" des örtlichen
Rauschens).
Claims (10)
- Tintenstrahldruckvorrichtung mit einem eine Mehrzahl von Düsen (11) aufweisenden Druckkopf (1) und einer Antriebs- und Steuerungseinheit (2) für den Druckkopf, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überlagerungseinrichtung (4) vorgesehen ist, welche den Positionen der von den Düsen (11) auf ein zu bedruckendes Substrat (P) geschriebenen Druckpunkte ein örtliches Rauschen überlagert.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlagerungseinrichtung (4) eine geringfügige Relativbewegung zwischen dem Druckkopf (1) und dem zu bedruckenden Substrat (P) erzeugt, wobei die Amplituden der Relativbewegung einer Zufallsverteilung folgen.
- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlagerungseinrichtung (4) die Relativbewegung durch mechanische Vibration des Druckkopfs (1) erzeugt.
- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlagerungseinrichtung (4) die Relativbewegung durch mechanische Vibration des zu bedruckenden Substrats (P) erzeugt.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlagerungseinrichtung (4) eine geringfügige Ablenkung der von den Düsen (11) des Druckkopfs (1) ausgestossenen Tintentröpfchen erzeugt, wobei die Amplituden der Ablenkung einer Zufallsverteilung folgen.
- Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlagerungseinrichtung (4) die Ablenkung der Tintentröpfchen durch Vibration der zwischen den Düsen (11) des Druckkopfs (1) und dem zu bedruckenden Substrat (P) befindlichen Luft erzeugt.
- Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Frequenz des örtlichen Rauschens mit der zeitlichen Frequenz der Tröpfchenerzeugung synchronisiert ist.
- Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplituden des örtlichen Rauschens einer statistischen Normalverteilung folgen.
- Vorrichtung nach Anspruch einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Maximalwert der Amplituden des örtlichen Rauschens etwa der Hälfte des die Druckauflösung bestimmenden geringsten Abstands zweier benachbarter Drucklinien entspricht.
- Vorrichtung nach Anspruch einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlagerungseinrichtung (4) einen Mikroaktuator (41), einen Frequenzgenerator (42), einen Amplitudenmodulator (44) und einen Zufallsgenerator (43) umfassen, wobei der Amplitudenmodulator (44) die Amplitude des vom Frequenzgenerator (42) erzeugten elektrischen Signals nach Massgabe des Zufallsgenerators (43) moduliert und den Mikroaktuator (41) ansteuert, welcher das ihn ansteuernde elektrische Signal in eine entsprechende mechanische Zitterbewegung umsetzt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP00105344A EP1138505A1 (de) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | Tintenstrahldruckvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP00105344A EP1138505A1 (de) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | Tintenstrahldruckvorrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP1138505A1 true EP1138505A1 (de) | 2001-10-04 |
Family
ID=8168087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP00105344A Withdrawn EP1138505A1 (de) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | Tintenstrahldruckvorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1138505A1 (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0730961A1 (de) * | 1995-03-08 | 1996-09-11 | Hewlett-Packard Company | Tintenstrahldrucker |
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EP0921006A1 (de) * | 1997-12-05 | 1999-06-09 | Hewlett-Packard Company | Druckeranordnung |
US5917520A (en) * | 1996-02-09 | 1999-06-29 | Mutoh Industries, Ltd. | Ink-jet printing apparatus |
-
2000
- 2000-03-17 EP EP00105344A patent/EP1138505A1/de not_active Withdrawn
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