DE69326591T2

DE69326591T2 - Farbstrahlaufzeichnungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69326591T2
Application number: DE69326591T
Authority: DE
Inventors: Isao Ebisawa; Yoshifumi Hattori; Mineo Kaneko; Haruyuki Matsumoto; Masashi Miyagawa; Yoichi Tosaka; Tadashi Yamamoto
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-10-30
Filing date: 1993-10-29
Publication date: 2000-05-04
Anticipated expiration: 2013-10-30
Also published as: EP0595658B1; JPH06135007A; ATE185109T1; JP3210098B2; ES2137229T3; DE69326591D1; EP0595658A2; US5956056A; EP0595658A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsgerät, das Farbtinte ausstößt, um eine Farbaufzeichnung zu bewirken.

Verwandter Stand der Technik

Bei dem Stand der Technik eines Farbaufzeichnungsgerätes werden ein thermisches Übertragungsverfahren, ein elektrophotografisches Verfahren und ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsverfahren verwendet. Unter anderem hat das Tintenstrahl-Aufzeichnungsverfahren in letzter Zeit Aufmerksamkeit auf sich gezogen, weil es ein sehr feines Bild kostengünstig liefern kann.
Bei einem Farbtinten-Aufzeichnungsgerät wird eine Vielzahl von Köpfen zum Ausstoßen von Tinte der drei Primärfarben angeordnet, und diese tasten wiederholt ein Aufzeichnungsblatt ab, um eine Aufzeichnung zu bewirken. Die Druckschriften USP 4 320 406, USP 4 855 752 und EP 481 829 (US S. N. 600 640) offenbaren ein Verfahren zum Ausstoßen von Tinte einer Vielzahl von Farben aus einem einzelnen Kopf.
Das Gerät gemäß dem Stand der Technik hat jedoch die folgenden Nachteile. Wenn beispielsweise eine Vielzahl von Ausstoßöffnungen in einem Kopf ausgebildet ist, sind die Volumina der Tröpfchen, die von der Düse am Ende und von der Düse im Zentrum ausgestoßen werden, aufgrund eines Unterschiedes des Durchmessers der Düsen wegen eines Unterschiedes des Flusses der Ätzlösung beim Ausbilden der Düse durch Ätzen verschieden, oder aufgrund eines Unterschieds der Ausbreitung von Druck zum Ausstoßen der Tröpfchen verschieden. Derartige Unterschiede der Volumina der Tröpfchen erscheinen als Dichte- Ungleichförmigkeiten auf einem Aufzeichnungsblatt und führen zu einer geringeren Bildqualität.
Wenn gemäß dem Stand der Technik eine Aufzeichnung zu bewirken ist, indem drei Primärfarben (Gelb, Magenta und Zyan) verwendet werden, überlappen die Enden der entsprechenden Farben, so daß die Ungleichförmigkeit der Farbe verstärkt wird und sie als Streifen erscheinen.
Die Druckschrift EP-A-0 481 829 beschreibt einen thermischen Tintenstrahldrucker mit einem Tintenstrahlkopf mit vier Gruppen von Düsen zum Zuführen verschiedener Farbtinten. Jede Gruppe von Düsen umfaßt zwei unregelmäßig plazierte oder versetzt angeordnete Spalten der drei Düsen, und benachbarte Gruppen von Düsen werden um den zweifachen Abstand der Düsen in der Gruppe voneinander getrennt plaziert. Nach dem Drucken eines Streifens auf einem Aufzeichnungsmedium wird das Aufzeichnungsmedium um einen Abstand von sechsmal dem Abstand der Düsen befördert, bevor mit dem Aufzeichnen des nächsten Streifens begonnen wird.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Aufzeichnen auf einem Aufzeichnungsmedium unter Verwendung eines Tintenstrahl- Aufzeichnungsgerätes gemäß Anspruch 10 bereit.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät bereit, das ein Farbbild mit geringerer Dichte-Ungleichförmigkeit aufzeichnen kann.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät bereit, das einen kleinen Schaltungsumfang aufweist und eine einfache Aufzeichnungssteuerung erlaubt.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
Es zeigen;
Fig. 1 einen Aufbau eines Kopfes in einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine Aufzeichnung durch das erste Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 einen Aufbau eines Kopfes in einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 4A und 4B eine Aufzeichnung durch das zweite Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 eine Konzeptansicht einer Schaltung des zweiten Ausführungsbeispiels,
Fig. 6 ein Schaltbild des zweiten Ausführungsbeispiels,
Fig. 7 eine Ansteuerschaltung des Kopfes des zweiten · Ausführungsbeispiels,
Fig. 8 das zweite Ausführungsbeispiel mit einer darauf angebrachten Abdeckung,
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Aufzeichnungsgerätes, auf das die vorliegende Erfindung angewendet werden kann, und
Fig. 10 einen Aufbau eines Kopfes, auf den die vorliegende Erfindung angewendet werden kann.

< Erstes Ausführungsbeispiel>

Das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1 gezeigt. Bezugszeichen 1 kennzeichnet einen Kopf zum Ausstoßen gelber Tinte, Bezugszeichen 2 kennzeichnet eine Gruppe von Ausstoßöffnungen (oder Auslaßmündungen) für gelbe Tinte, Bezugszeichen 3 kennzeichnet einen Kopf zum Ausstoßen von magentaroter Tinte, Bezugszeichen 4 kennzeichnet eine Gruppe von Ausstoßöffnungen für magentarote Tinte, Bezugszeichen 5 kennzeichnet einen Kopf zum Ausstoßen von zyanblauer Tinte, und Bezugszeichen 6 kennzeichnet eine Gruppe von Ausstoßöffnungen für zyanblaue Tinte. 48 Düsen sind in jedem der Köpfe angeordnet. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist der Magentakopf 3 von dem Zyankopf 5 um 16 Düsenpositionen entlang der Düsen versetzt. Der gelbe Kopf 1 ist von dem Magentakopf 3 um 16 Düsenpositionen entlang der Düsen versetzt.
Ein durch den vorstehenden Aufbau gedrucktes Ergebnis ist in Fig. 2 gezeigt. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, erscheinen Streifen der jeweiligen Farben auf einem Aufzeichnungsblatt, wenn ein Wagen, auf dem die Köpfe angebracht sind, das Aufzeichnungsblatt abtasten. Die Verbindungsstelle der Streifen, d. h. der von den Düsen an den Enden der Düsengruppen der jeweiligen Farben aufgezeichnete Abschnitt, ist von den Verbindungsstellen zweier anderer Farben um dieselbe Distanz versetzt, so daß die Dichte- Ungleichförmigkeit auf dem Aufzeichnungsblatt gleichmäßig verteilt ist und schwierig zu bemerken ist. Wenn beispielsweise eine Düsendichte auf 360 dpi festgelegt ist, was für eine feine Farbaufzeichnung erforderlich ist, beträgt der Düsenabstand 70,5 um. In dem Gerät gemäß dem Stand der Technik erscheint eine signifikante Dichte- Ungleichförmigkeit bei einer Periode von 70,5 · 48 = 3.384 mm, aber in dem vorliegende Ausführungsbeispiel erscheint eine leichte Ungleichförmigkeit bei einer Periode von 70,5 · 16 = 1,128 mm, und die Gesamtqualität ist nicht wesentlich verringert.
Ein Bild wurde durch Verschieben von 4 Düsenpositionen und 8 Düsenpositionen ausgebildet, aber die Ungleichförmigkeit der Farben erschien nah und eine scharfe Dichte- Ungleichförmigkeit erschien bei einem Abstand von ungefähr 48 Düsen. Wenn die Verschiebungen auf 14-18 Düsenpositionen erhöht wurde, wurde die Ungleichförmigkeit im wesentlichen nicht beobachtet. Somit kann die Gesamtbildqualität durch gleichmäßiges Verteilen der Verbindungsstellen der Farben erhalten werden.
Um die Bildqualität und die Zeichengüte zu verbessern, kann ferner ein Kopf zum Ausstoßen von schwarzer Tinte zu den vorstehenden drei Köpfen hinzugefügt werden. In diesem Fall ist die Implantationsmenge (Ausstoßmenge) der schwarzen Tinte auf dem Bild kleiner als die der anderen drei Tinten und die Ungleichförmigkeit ist kaum zu bemerken. Dementsprechend kann eine Positionsbeziehung zu den Köpfen anderer Farben willkürlich gewählt werden.
Da die Köpfe durch Verschieben von 16 Düsenpositionen entlang der Düsen in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angeordnet sind, d. h. um ein Vielfaches von 8 Düsenposi tionen verschoben sind, kann ein Schaltungsumfang klein sein und die Steuerung ist vereinfacht, wie es in einem zweiten Ausführungsbeispiel erläutert wird.

< Zweites Ausführungsbeispiel>

Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 3 gezeigt. Bezugszeichen 11 kennzeichnet einen einzelnen Aufzeichnungskopf, Bezugszeichen 12 kennzeichnet eine Gruppe von Ausstoßöffnungen zum Ausstoßen von gelber Tinte (Y), Bezugszeichen 13 kennzeichnet eine Gruppe von Ausstoßöffnungen zum Ausstoßen von magentafarbener Tinte (M), Bezugszeichen 14 kennzeichnet eine Gruppe von Ausstoßöffnungen zum Ausstoßen von zyanfarbener Tinte (C) und Bezugszeichen 15 kennzeichnet eine Gruppe von Ausstoßöffnungen zum Ausstoßen von schwarzer Tinte (Bk). Die Anzahl der Düsen jeder der Y-, M- und C-Düsengruppen beträgt 24, und die Anzahl für die Bk-Düsengruppe beträgt 64. Ein Abstand zwischen den Y- und M-, und M- und C-Düsengruppen entspricht einem 8- Düsen-Abstand, und derjenige zwischen den C- und Bk- Düsengruppen entspricht einem 16-Düsen-Abstand.
Ein Druckergebnis des vorstehenden Aufbaus ist in Fig. 4A und 4B gezeigt. In den Zeichnungen beträgt eine Unterabtasteinheit 24 Punkte und 24 von 64 Düsen sind schwarze Düsen. Fig. 4A zeigt einen Druckvorgang einer ersten Zeile von Fig. 4B. Wie anhand von Fig. 4A und 4B gezeigt ist, erzielt das vorliegende Ausführungsbeispiel denselben Effekt wie denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels. Durch Plazieren der Düsengruppen im Abstand von einem Punkt oder mehr wird der Kontakt von Tinten verschiedener Farben auf dem Aufzeichnungsblatt bei einer Wagenabtastung verhindert, wie es in der offenbarten japanischen Patentanmeldung Nr. 1-208143 gezeigt ist, und die Verschlechterung der Bildqualität aufgrund der Mischung unfixierter Tinten wird verhindert.
Da ferner ein einzelner Kopf verwendet wird, ist das Gerät preisgünstig. Die 64 schwarzen Düsen werden bereitgestellt, um ein Hochgeschwindigkeitsdrucken für ein kontinuierliches, ausschließlich schwarzes Bild zu erlauben, indem alle schwarze Düsen verwendet werden.
Eine Konzeptansicht der Schaltung des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist in Fig. 5 gezeigt. Von einem Verarbeitungsrechner gesendete Bilddaten sind normalerweise Rasterdaten, aber um sie mittels des Kopfes des vorliegenden Ausführungsbeispiels aufzuzeichnen, müssen die Daten entlang des Rasters (Zeile) in Daten entlang der Düsenzeile umgewandelt werden. Wenn sie von einem Empfangspuffer 21 zu einem Zeichnungspuffer 22 übertragen werden, werden somit die Daten für 8 Düsen in dem Raster (Zeilenrichtung) in dem Puffer für jede Einheit (Byte) von Daten für 8 Düsen kollektiv gespeichert. Der Druckpuffer hat eine vorbestimmte Anzahl von Ein-Raster- Puffern (Zeilenpuffer), und beim Drucken werden drei Bytes (24 Düsen) von drei Y-Puffern nacheinander gelesen, und die Bytes werden nacheinander von den M-, C- und Bk- Puffern gelesen. Die Vielzahl von Zeilenpuffern kann mittels eines Speichers ausgebildet werden.
Die von dem Druckpuffer 22 gelesenen Y-, M-, C- und Bk-8 Bit-Daten (1 Byte) werden von einem Parallel/Seriell- Wandler 23 in serielle Daten (Bit für Bit) umgewandelt, und sie werden dem Aufzeichnungskopf zugeführt. Da die Daten der entsprechenden Farben dem Kopf seriell zugeführt werden, ist die Anzahl von Leitungen des Kopfes verringert. Die Daten können ohne die Parallel/Seriell-Umwandlung dem Kopf parallel zugeführt werden.
Da die Düsen für die entsprechenden Farben zu dem Aufzeichnungsblatt versetzt angeordnet sind, werden die gleichzeitig aufzuzeichnenden Signale in einer Abtastung von unterschiedlichen Abschnitten der Zeichnungsdaten der entsprechenden Farben gelesen. Die Daten in dem schraffierten Bereich in Fig. 5 werden nämlich aufgezeichnet. Um es einfach auszuführen, ist es wünschenswert, daß ein Unterschied zwischen den Datenlesepositionen der entsprechenden Farben 1 Byte beträgt, d. h. daß der Abstand zwischen den Düsengruppen der entsprechenden Farben 8 Düsen entspricht.
Wenn er 4 Düsen entspricht, ist es notwendig, einen 4 Bit organisierten Puffer in einem Schaltungsaufbau zu verwenden, oder eine Schaltung hinzuzufügen, um Daten um 4 Bits zu verschieben, nachdem die Daten gelesen sind. Im ersten Fall nimmt die Anzahl der Puffer zu und im zweiten Fall nimmt die Anzahl der Schaltungen zu. Somit ist keiner von beiden wünschenswert. Dementsprechend ist der 24-Düsen- und der 8-Düsen-Abstand in dem ersten Ausführungsbeispiel der beste Aufbau. Vom Standpunkt eines Schaltungsaufbaus aus betrachtet ist der Effekt derselbe, solange der Abstand der Düsengruppen durch Bytes ausgewählt wird. Mit anderen Worten kann der Abstand der Düsengruppen ein Vielfaches des 8-Düsen-Abstandes betragen.
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild eines Aufbaus eines Druckers in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
Bezugszeichen 601 in Fig. 6 kennzeichnet eine Steuereinheit, die den gesamten Drucker steuert. Bezugszeichen 602 kennzeichnet eine CPU, wie beispielsweise einen Mikroprozessor, Bezugszeichen 603 kennzeichnet ein ROM, das verschiedene Daten und ein von der CPU 602 auszuführendes Steuerprogramm speichert, und Bezugszeichen 604 kennzeichnet ein RAM, das als Arbeitsbereich verwendet wird, wenn die CPU 602 verschiedene Verarbeitungen ausführt und verschiedene Daten temporär speichert. Bezugszeichen 605 kennzeichnet einen Frequenzteiler, der eine Taktquelle mit 16 MHz aufweist und verschiedene Taktsignale 1T-32T mit Perioden von 125 ns bis 4 us zuführt. Wenn die CPU 602 ein Druckbereichssignal S&sub1; ausgibt, wird ein Zeitverlaufsignal mit einer Tintenaustoßperiode während der Hochpegelperiode des Signals S&sub1; von einem Oszillator 606 ausgegeben. Da die Ausstoßperiode des Kopfes 600 185 us (5,405 kHz) in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt, empfängt der Oszillator 606 den Takt 8T (1 us- Periode) von dem Frequenzteiler 605 und gibt das Taktsignal mit 5,405 kHz während der Hochpegelperiode aus.
Bezugszeichen 607 kennzeichnet eine DMCA (DMA-Steuerung). Wenn der Start der DMA-Übertragung von der CPU 602 befohlen wird, liest sie alle 185 us Daten von einem Speicher (DRAM) 608 und führt sie einem Parallel/Seriell- Wandler 609 zu, der die von dem Speicher 608 zu der DMA übertragenen, parallelen Daten in serielle Daten umwandelt und sie zu einem Schieberegister des Kopfes 2 überträgt. Bezugszeichen 610 kennzeichnet eine Datenübertragungs-Steuereinheit, die ein Kippsignal (LATCH) an eine Kippschaltung des Kopfes 2 ausgibt. Eine Zeitverlauf-Steuerschaltung 611 stellt einen Ansteuerpuls für den Kopf 2 und ein anzusteuerndes Blocksignal (3 Bits) bereit.
Bezugszeichen 613 kennzeichnet einen Eingangs/Ausgangs- Anschluß (I/O), und entsprechende Motoren (ein CR-Motor 616 und ein LF-Motor 617) werden von Ansteuereinrichtungen 614 und 615 über den Anschluß 613 angesteuert. Obwohl es in Fig. 6 nicht gezeigt ist, kann eine Temperatursteuerungs-Heizeinrichtung mit dem Kopf 600 bereitgestellt sein, und eine geeignete Energie kann ihr zugeführt werden, um die Temperatur des Kopfes 600 konstant zu halten.
Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild des Kopfes 600. Bezugszeichen 700 zeigt ein 72-Bit-Schieberegister, das serielle Daten (SD) speichert, die synchron mit einem seriellen Takt (CLK) übertragen werden. Bezugszeichen 701 kennzeichnet eine Kippschaltung, die die von dem Schieberegister 700 mittels eines Kippsignals (LATCH) ausgegebenen 72-Bit-Daten kippt. Bezugszeichen 703 kennzeichnet eine Ansteuereinrichtung zum Ansteuern der Düsen für 72 Bits. Bezugszeichen 710 kennzeichnet eine Dekodiereinrichtung, die ein 3-Bit-Signal S11 von einer Zeitverlauf- Steuerungseinheit 111 empfängt und die Q&sub1; bis Q&sub8; gemäß den drei Bits selektiv ausgibt, um den anzusteuernden Block zu bestimmen.
Der Kopf 600 ist mittels dreifarbiger Düsen aufgebaut, das heißt, daß 72 Düsen (24 · 3) in 8 Blocks aufgebaut sind, wobei jeder Block 9 Düsen (beispielsweise 1, 9, ... 65) aufweist. Wenn das Signal S11 an die Dekodiereinrichtung 10 angelegt wird, wird der zu aktivierende Block gemäß dessen Inhalt bestimmt. Andererseits wird ein der Farbe entsprechender Ansteuerpuls als Signal S12 angelegt, und die Tintenausstoßmenge der entsprechenden Farbe wird entsprechend einer Pulsbreite des Signals S12 bestimmt. Der Schaltungsaufbau des Kopfes für die Bk- Tinte gleicht dem des in Fig. 7 gezeigten Kopfes, außer daß das Schieberegister von 72 Bits auf 64 Bits modifiziert ist. Die Bk-Schaltung ist seriell vor den Y-, M- und C-Schaltungen angeschlossen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand zwischen C und Bk 16 Düsenpositionen. Da die Ausstoßmenge von Bk zu dem Bild kleiner ist als diejenige der anderen, vorstehend beschriebenen Farben, ist die Positionsbeziehung zu den anderen Y-, M- und C- Düsengruppen unkritisch auf dem Bild. Ein Merkmal des vorliegenden Aufbaus erlaubt die Bereitstellung von zwei Düsenkappen. Wenn nämlich der Düsenabstand 17,5 um (360 dpi) beträgt, beträgt der 8-Düsenabstand 70,5 · 8 = 0,564 mm, und es ist nicht einfach, dazwischen eine Aufteilung luftdicht zu halten. Wenn jedoch der 16-Düsenabstand 70,5 · 16 = 1,128 mm beträgt, ist es möglich, eine Einteilung zwischen Bk und der Farbe bereitzustellen, wie es in Fig. 8 gezeigt ist. Bezugszeichen 31 in Fig. 8 kennzeichnet eine Kappe und Bezugszeichen 32 kennzeichnet einen Schwamm. Andere Bezugszeichen kennzeichnen ähnliche Elemente wie diejenigen der Fig. 3.
Wenn der Abstand zwischen Y und M, sowie M und C 16 Düsenpositionen beträgt, kann eine Düsenkappe für jede Farbe verwendet werden. Da in diesem Fall die Ungleichförmigkeit gleichmäßig verteilt ist, wird die Bildqualität nicht verringert.
Fig. 9 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Tintenstrahldruckers, auf den die vorliegende Erfindung angewendet werden kann.
Ein Wagen 101 trägt einen Druckkopf 102 und eine Patrone 103 und tastet entlang eines Führungsschaftes 104 und eines Führungsschaftes 105 ab. Ein Aufzeichnungsblatt 106 wird dem Gerät über eine Zufuhrrolle 107 zugeführt und dem vorderen Bereich einer Zufuhrrolle 108 zugeführt, während es von der Zufuhrrolle 108 und einer nicht gezeigten Zufuhrrolle und einem Blattbehälter 109 eingeklemmt wird. Eine Farbtintenpatrone 110, die drei Farben Gelb, Magenta und Zyan beinhaltet, und eine schwarze Tintenpatrone 111 werden separat in eine Patrone 103 geladen, die mit dem Druckkopf 102 verbunden ist.
Der Druckkopf 102 wird unter Bezugnahme auf Fig. 10 ausführlicher beschrieben. Die Gelb-, Magenta-, Zyan- und Schwarz-Ausstoß-Öffnungsgruppen werden entlang einer Zeile an der Vorderseite des Aufzeichnungskopfes 102 angeordnet. Jede Gruppe hat 24 Ausstoßöffnungen für jede Farbe Gelb, Magenta und Zyan, und 64 Ausstoßöffnungen für Schwarz. Der Abstand zwischen den Farbgruppen beträgt 8 Düsenpositionen, und der Abstand zwischen den Farbgruppen und der schwarzen Gruppe beträgt 16 Düsenpositionen. Diese Düsen sind mit einer Dichte von 360 Punkte pro Zoll (360 dpi) angeordnet.
Ein mit der Ausstoßöffnung verbundener Tintenweg ist für jede der Ausstoßöffnungen bereitgestellt, und ein gemeinsamer Flüssigkeitsbehälter zur Zufuhr von Tinte zu dem Flüssigkeitsweg wird auf der Rückseite des Flüssigkeitswegs bereitgestellt. Ein elektrothermischer Wandler zur Erzeugung thermischer Energie, die zum Ausstoßen von Tintentröpfchen von der Ausstoßöffnung zu verwenden ist, und eine Elektrodenleitung zur Zufuhr von Energie zu ihm sind auf dem Tintenweg entsprechend jeder Ausstoßöffnung bereitgestellt. Die elektrothermischen Wandler und die Elektrodenleitungen werden auf einem Siliziumsubstrat 201 mittels einer Filmausbildungstechnik ausgebildet. Harz, eine Isolationsschicht aus Glas und eine oberste Schicht werden auf das Substrat geschichtet, um die Ausstoßöffnungen, Tintenwege und eine gemeinsame Flüssigkeitskammer bereitzustellen. Eine Ansteuerschaltung zum Ansteuern der elektrothermischen Wandler gemäß einem elektrischen Signal ist als gedruckte Schaltungsplatine auf dessen Rückseite bereitgestellt.
Das Siliziumsubstrat 202 und die gedruckte Schaltungsplatine sind parallel zu einer Aluminiumplatte 203 und Rohrleitungen 204-207 ragen von einem Verteiler genannten Plastikteil 208 hervor, das sich normalerweise zu dem Siliziumsubstrat erstreckt, und sie kommunizieren mit den Flußwegen, die mit der Flüssigkeitskammer kommunizieren.
Die vier Flußwege für Gelb, Magenta, Zyan und Schwarz sind in dem Verteiler bereitgestellt, und sie kommunizieren mit den entsprechenden gemeinsamen Flüssigkeitskammern über Rohrleitungen.
Ungefähr 40 ng Tinte wird von jeder der Gelb-, Magenta- und Zyan-Ausstoßöffnungen ausgestoßen, die in dem Druckkopf 102 bereitgestellt sind, und ungefähr 80 ng Tinte wird von der schwarzen Ausstoßöffnung mit einer Frequenz von 5,4 kHz ausgestoßen.
Der Druckkopf 102 wird mit 24 Ausstoßöffnungen für jeweils Gelb, Magenta und Zyan, und mit 64 Ausstoßöffnungen für Schwarz bereitgestellt. Dies erlaubt Hochgeschwindigkeitsdrucken, indem alle schwarzen Düsen verwendet werden, wenn ein ausschließlich schwarzes Bild folgt. Wenn ein Farbbild vermischt vorliegt, werden zum Drucken 24 Düsen verwendet, was der Anzahl der Farbausstoßöffnungen entspricht.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere für ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf und ein Aufzeichnungsgerät geeignet, wobei thermische Energie von einem elektrothermischen Wandler, einem Laser oder dergleichen verwendet wird, um zum Ausstoßen von Tinte eine Zustandsänderung der Tinte zu bewirken, weil eine hohe Dichte der Bildelemente und eine hohe Auflösung der Aufzeichnung zu erzielen sind.
Der typische Aufbau und die Funktionsprinzipien sind vorzugsweise diejenigen, die in USP 4 723 129 und USP 4 740 796 offenbart sind. Das Prinzip und der Aufbau sind auch auf ein sogenanntes Anfrage-Aufzeichnungssystem und ein kontinuierliches Aufzeichnungssystem anwendbar. Es ist jedoch insbesondere für den Anfragetyp geeignet, weil das Prinzip derart ist, daß zumindest ein Ansteuersignal an einen elektrothermischen Wandler angelegt wird, der auf einem Flüssigkeits-Halteblatt (Tinten-Halteblatt) oder einer Flüssigkeitspassage bereitgestellt ist, wobei das Ansteuersignal groß genug ist, um einen schnellen Temperaturanstieg jenseits eines Ausgangspunkts vom Blasensiedepunkt bereitzustellen, wobei die thermische Energie von dem elektrothermischen Wandler bereitgestellt wird, um ein Filmsieden auf dem Heizabschnitt des Aufzeichnungskopfes zu erzeugen, wodurch eine Blase in der Flüssigkeit (Tinte) entsprechend jedem Ansteuersignal ausgebildet werden kann. Durch die Erzeugung, Entwicklung und Kontraktion der Blasen wird die Flüssigkeit (Tinte) durch eine Ausstoßöffnung ausgestoßen, um zumindest ein Tröpfchen zu erzeugen. Das Ansteuersignal ist vorzugsweise pulsförmig, weil die Entwicklung und Kontraktion der Blasen instantan bewirkt werden kann, und daher die Flüssigkeit (Tinte) schnell ansprechend ausgestoßen wird. Das Ansteuersignal ist vorzugsweise derart, wie es in USP 4 463 359 und USP 4 345 262 offenbart ist. Zusätzlich ist die Temperatur-Anstiegsrate der Heizoberfläche vorzugsweise derart, wie es in USP 4 313 124 offenbart ist.
Der Aufbau des Aufzeichnungskopfes kann derart sein, wie es in USP 4 558 333 und USP 4 459 600 gezeigt ist, wobei der Heizabschnitt an einem gebogenen Abschnitt bereitgestellt ist, und kann dem in dem vorstehend erwähnten Patent offenbarten Aufbau der Kombination der Ausstoßöffnung, Flüssigkeitspassage und des Elektrothermische Wandlers entsprechen. Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung auch auf den Aufbau angewendet werden, der in der veröffentlichten Japanischen Patentanmeldung Nr. 59- 123670 offenbart ist, wobei ein gemeinsamer Schlitz als Ausstoßöffnung für eine Vielzahl von elektrothermischen Wandlern verwendet wird, und der Aufbau kann verwendet werden, der in der veröffentlichten Japanischen Patentanmeldung Nr. 59-138461 offenbart ist, wobei eine Öffnung zum Absorbieren einer Druckwelle thermischer Energie entsprechend der Ausstoßöffnung ausgebildet ist. Der Grund dafür ist, daß die vorliegende Erfindung wirksam die Aufzeichnung mit Gewißheit und hoher Effizienz unabhängig von der Art des Aufzeichnungskopfes durchführt.
Die vorliegende Erfindung kann ferner auf einen seriellen Aufzeichnungskopf, wobei der Aufzeichnungskopf auf einem Hauptaufbau fixiert ist, auf einen austauschbaren Chip- Aufzeichnungskopf, der mit dem Gerät elektrisch verbunden ist und mit Tinte versorgt werden kann, wenn er an dem Hauptaufbau angebracht ist, oder auf einen Patronen- Aufzeichnungskopf mit einem integrierten Tintenbehälter angewendet werden.
Die Bereitstellung der Wiedergewinnungseinrichtung und/oder der Hilfseinrichtung für den einleitenden Betrieb ist vorzuziehen, weil sie die Wirkungen der vorliegenden Erfindung stabilisieren. Derartige Einrichtungen sind eine Abdeckeinrichtung für den Aufzeichnungskopf, eine Reinigungseinrichtung für ihn, eine Druck- oder Saugeinrichtung, eine einleitende Heizeinrichtung, die ein elektrothermischer Wandler sein kann, ein zusätzliches Heizelement oder eine Kombination davon. Eine Einrichtung zum Bewirken eines einleitenden Ausstoßes (nicht zur Aufzeichnung) kann auch den Aufzeichnungsbetrieb stabilisieren.
Hinsichtlich der Variation des anbringbaren Aufzeichnungskopfes kann er ein einzelner für eine einzelne Farbe oder eine Vielzahl für eine Vielzahl von Tinten mit unterschiedlichen Farben oder Dichten sein. Die vorliegende Erfindung kann auf ein Gerät mit zumindest einem monochromatischen Modus hauptsächlich für Schwarz, einem bunten Modus mit unterschiedlichen Farbtinten und/oder einem ganzfarbigen Modus unter Verwendung der Mischung von Farben erfolgreich angewendet werden, das einstückig aus einer Aufzeichnungseinheit oder aus einer Kombination einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen ausgebildet sein kann.
Ferner ist die Tinte in dem vorherigen Ausführungsbeispiel flüssig. Alternativ kann Tinte verwendet werden, die sich unterhalb einer Raumtemperatur verfestigt und bei einer Raumtemperatur verflüssigt. Da die Tinte innerhalb eines Temperaturbereichs zwischen 30ºC und 70ºC gesteuert wird, um die Viskosität der Tinte zu stabilisieren, um bei einem herkömmlichen Aufzeichnungsgerät dieser Art den stabilen Ausstoß bereitzustellen, kann die Tinte derart sein, daß sie flüssig in dem Temperaturbereich ist, wenn das Aufzeichnungssignal zugeführt wird. Die vorliegende Erfindung kann auch auf andersartige Tinte angewendet werden. Bei einer wird der Temperaturanstieg aufgrund der thermischen Energie positiv verhindert, indem sie von der Zustandsänderung der Tinte vom festen Zustand zum flüssigen Zustand verbraucht wird. Andere Tinte, die fest wird, wenn sie zurückbleibt, wird verwendet, um das Verdampfen der Tinte zu verhindern. Durch Anlegen des thermische Energie erzeugenden Aufzeichnungssignals wird die Tinte in jedem Fall verflüssigt, und die verflüssigte Tinte kann ausgestoßen werden. Andere Tinte kann anfangen, sich zu der Zeit zu verfestigen, wenn sie das Aufzeichnungsblatt erreicht. Die vorliegende Erfindung kann auch auf die Tinte angewendet werden, die sich durch Anlegen von thermischer Energie verflüssigt. Derartige Tinte kann im flüssigen Zustand oder festen Zustand in Löchern oder Vertiefungen zurückgehalten werden, die in einem porösen Blatt ausgebildet sind, wie es in der veröffentlichten Japanischen Patentanmeldung Nr. 54-56,847 und der veröffentlichten Japanischen Patentanmeldung Nr. 60-71,260 offenbart ist. Das Blatt liegt den elektrothermischen Wandlern gegenüber. Das effektivste der vorstehend beschriebenen Verfahren zum Ausstoßen von Tinte ist das Filmsiedesystem.
Das Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät kann als Ausgangsendgerät eines Informationsverarbeitungsgerätes wie eines Computers oder dergleichen, zusammen einer Bildleseeinrichtung als Kopiergerätes oder dergleichen, oder mit Informationssendefunktionen und Informationsempfangsfunk tionen als Faksimilegerät verwendet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Verbindungsstellen von Farben in einem konstanten Intervall angeordnet, so daß ein hochgradiges Farbbild mit minimalen Kosten erzielt wird.
Da die Ausstoßöffnungsgruppen der entsprechenden Farben um acht mal den Ausstoßöffnungsabstand zueinander verschoben sind, wird die Steuerung von Lesedaten vereinfacht.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf hierin offenbarte Aufbauten beschrieben ist, ist sie nicht auf die vorgebrachten Details beschränkt, und die vorliegende Erfindung soll derartige Modifikationen oder Veränderungen abdecken, die in den Schutzbereich der Ansprüche fallen.

Claims

1. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät zur Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungsmedium (7) unter Verwendung zumindest dreier unterschiedlicher Farbtinten, mit:

zumindest drei Ausstoß-Öffnungsgruppen (1, 3, 5 oder 12, 13, 14, 15) mit jeweils einer Vielzahl von Ausstoßöffnungen zum Ausstoßen von jeweils einer der drei Farbtinten,

einer Einrichtung (21, 22) zur Zufuhr von Ansteuerdaten, um zu bewirken, daß Tinte von den Ausstoßöffnungen ausgestoßen wird, und

einer Abtasteinrichtung (101, 107, 108) zum Bewirken einer relative Abtastung zwischen den Ausstoß- Öffnungsgruppen und dem Aufzeichnungsmedium (7) in einer Hauptabtastrichtung, um wiederholt Farbstreifen auf dem Aufzeichnungsmedium auszubilden, so daß Streifen derselben Farben miteinander verbunden sind, wobei die Ausstoß- Öffnungsgruppen (1, 3, 5 oder 12, 13, 14, 15) um eine Distanz L, die ein ganzzahliges Vielfaches des Abstands P zwischen Ausstoßöffnungen in einer Gruppe ist, in einer von der Hauptabtastrichtung unterschiedlichen Richtung gegeneinander versetzt oder verschoben sind, und wobei eine relative Bewegung zwischen Ausstoß-Öffnungsgruppen (1, 3, 5) und dem Aufzeichnungsmedium (7) zwischen einer Aufzeichnung von Streifen bewirkt wird, so daß eine Verbindung zwischen den Streifen aus einer der zumindest drei Farben von Verbindungen zwischen Streifen der anderen zwei Farben verschoben ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Ausstoß-Öffnungsgruppen (1, 3, 5 oder 12, 13, 14, 15) jeweils acht m Ausstoßöffnungen aufweisen, die Distanz L 8n-mal der Ausstoß-Öffnungsabstand P ist, wobei m und n ganze Zahlen sind, und die Ansteuerdaten- Zufuhreinrichtung (21, 22) angeordnet ist, Daten jeder einer vorbestimmten Anzahl von Ausstoßöffnungen zu einer Zeit zuzuführen, zu der die vorbestimmte Anzahl acht ist.

2. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Distanz L im wesentlichen gleich (3q-1)/3 oder (3q- 2)/3 der Breite jeder Ausstoß-Öffnungsgruppe (1, 3, 5) entspricht, wobei q eine ganze Zahl ist, wobei die Breite durch die Zahl der Ausstoßöffnungen mal dem Ausstoß- Öffnungsabstand P gegeben ist.

3. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit:

einer Ausstoßöffnungsgruppe (15) mit einer Vielzahl von Ausstoßöffnungen zum Ausstoßen von schwarzer Tinte, wobei die Distanz L2 zwischen der schwarzen Ausstoßöffnungsgruppe (15) und der Ausstoßöffnungsgruppe (14) der anderen Farbe, die der schwarzen Ausstoßöffnungsgruppe (15) am nächsten ist, durch:

L2 = L + 8KP definiert ist, wobei K eine positive ganze Zahl ist.

4. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät nach Anspruch 3, wobei die Zahl der Ausstoßöffnungen der schwarzen Ausstoßöffnungsgruppe (15) größer als die Zahl der Ausstoßöffnungen jeder der Ausstoßöffnungsgruppen (12, 13, 14) anderer Farben ist.

5. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Ausstoßöffnungsgruppen (1, 3, 5 oder 12, 13, 14, 15) in einem einzigen Aufzeichnungskopf ausgebildet sind.

6. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Ausstoßöffnungsgruppen (12, 13, 14, 15) und die Ausstoßöffnungen auf einer Linie angeordnet sind.

7. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner mit:

einem Bildspeicher (22) zur Speicherung von Bilddaten, die den Ausstoßöffnungsgruppen (1, 3, 5 oder 12, 13, 14, 15) entsprechen.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner mit

einer Zahl von Bildpufferspeichern (c, m, y, k) zum Speichern von Bilddaten in Einheiten von acht Bits in einer Richtung, in der die Ausstoßöffnungen angeordnet sind, wobei die Anzahl der Speicher der Anzahl der Ausstoßöffnungsgruppen entspricht und die Bildpufferspeicher unterschiedliche Datenlesepositionen aufweisen, wobei der Unterschied zwischen den Lesepositionen in 1- Byte-Einheiten dargestellt sind.

9. Tintenstrahlaufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Ausstoßöffnungen angeordnet sind, durch Verwendung thermischer Energie Tinte auszustoßen.

10. Verfahren zur Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungsmedium unter Verwendung zumindest dreier unterschiedlicher Farbtinten und eines Tintenstrahlaufzeichnungsgerätes, das zumindest drei Ausstoßöffnungsgruppen (1, 3, 5) jeweils mit einer Vielzahl von Ausstoßöffnungen zum Ausstoßen einer jeweiligen der drei Farbtinten aufweist, mit den Schritten:

Zuführen von Ansteuerdaten, um zu bewirken, daß Tinte von den Ausstoßöffnungen ausgestoßen wird, und

Bewirken einer relativen Abtastung zwischen den Ausstoßöffnungsgruppen und dem Aufzeichnungsmedium (7) in einer Hauptabtastrichtung, um Farbstreifen auf dem Aufzeichnungsmedium wiederholt auszubilden, so daß Streifen derselben Farbe miteinander verbunden sind, wobei Ausstoßöffnungsgruppen (1, 3, 5) verwendet werden, die durch eine Distanz L, die ein ganzzahliges Vielfaches des Abstands P zwischen Ausstoßöffnungen in einer Gruppe ist, in einer von der Hauptabtastrichtung unterschiedlichen Richtung gegeneinander versetzt oder verschoben sind, und wobei die relative Bewegung zwischen Ausstoßöffnungsgruppen (1, 3, 5) und dem Aufzeichnungsmedium (7) zwischen einer Aufzeichnung von Streifen bewirkt wird, so daß eine Verbindung zwischen Streifen einer der zumindest drei Farben von Verbindungen zwischen Streifen der anderen zwei Farben verschoben ist,

gekennzeichnet durch die Schritte

Verwenden von Ausstoßöffnungsgruppen (1, 3, 5) mit jeweils acht m Ausstoßöffnungen, wobei die Distanz L 8n- mal der Ausstoß-Öffnungsabstand P ist, wobei m und n ganze Zahlen sind, und

Zuführen der Ansteuerdaten jeder Ausstoßöffnung einer vorbestimmten Anzahl von Ausstoßöffnungen zu einer Zeit, zu der die vorbestimmte Zahl acht ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, mit

Verwenden von Ausstoßöffnungsgruppen, wobei die Ausstoßöffnungsgruppe und die Ausstoßöffnungen auf einer Linie angeordnet sind.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, mit

Verwenden von Ausstoßöffnungsgruppen, wobei die Distanz L im wesentlichen gleich (3q-1)/3 oder (3q-2)/3 der Breite jeder Ausstoßöffnungsgruppe ist, wobei q eine ganze Zahl ist, wobei die Breite durch die Anzahl von Ausstoßöffnungen mal dem Ausstoß-Öffnungsabstand P gegeben ist.

13. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, ferner mit

Bereitstellen einer Anzahl von Bildpufferspeichern (c, m, y, k) zum Speichern von Bilddaten in Einheiten von acht Bits in einer Richtung, in der die Ausstoßöffnungen angeordnet sind, wobei die Anzahl der Speicher der Anzahl der Ausstoßöffnungsgruppen entspricht, und die Bildpufferspeicher unterschiedliche Datenlesepositionen aufweisen, wobei der Unterschied zwischen den Lesepositionen in 1-Byte-Einheiten dargestellt ist.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, ferner mit

verwenden thermischer Energie zum Ausstoßen von Tinte von den Ausstoßöffnungen aufweist.