DE69631747T2

DE69631747T2 - Verfahren und Gerät zum Drucken

Info

Publication number: DE69631747T2
Application number: DE69631747T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Shimomaruko Ohta-ku Miyake; Makoto Shimomaruko Ohta-ku Katsuma
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-12-28
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2016-12-28
Also published as: JP3359211B2; JPH09174824A; US20010012031A1; EP0783973B1; EP0783973A2; EP0783973A3; DE69631747D1; US6520623B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Gerät zum Drucken, bei dem ein Defekt eines Bildes aufgrund einer fehlerhaften Düse, die die Fluktuation oder einen Fehler beim Ausstoß verursacht, vervollständigt werden kann.
Ein Tintenstrahldruckverfahren ist eingerichtet zum Erzeugen eines Bildes auf einem Druckmedium durch direkten Ausstoß von Tintentröpfchen auf das Druckmedium durch einen Druckkopf, der sich in einem vorbestimmten Abstand gegenüber dem Druckmedium befindet. Anders als bei Fotoverfahren oder Laserdruckverfahren gibt es viel weniger Verarbeitung und/oder Komponenten, die beim Erzeugen des Bildes erforderlich sind. Folglich kann ein gewünschtes Bild in stabiler Weise gewonnen werden.
Beim Tintenstrahldruckverfahren gibt es jedoch einen Instabilitätsfaktor beim Erzeugen eines Bildes durch Ausstoß feiner Tintentröpfchen aus Enden (Ausstoßöffnungen) einer Vielzahl feiner Düsen eines Druckkopfes. Ein für eine derartige Instabilität repräsentatives Phänomen ist als Beispiel die Fluktuation oder das Fehlen eines Ausstoßes. Das Fehlen eines Ausstoßes kann verursacht werden durch Stoppen des Flusses in der Düse auf Grund von Staub, Tinte erhöhter Viskosität usw., durch Bruch vom Heizelement in der Düse, Bedecken der Ausstoßöffnung der Düse durch das Tintentröpfchen usw. Wenn ein Ausstoßfehler in einem Teil der Düse unter der Vielzahl von Düsen beim Druckkopf verursacht und der Druckkopf bewegt wird in einer Primärabtastrichtung in Hinsicht auf das Druckmedium, treten folglich weiße Linien auf, die sich in Primärabtastrichtung erstrecken an einer Stelle, bei der das Druckmedium gemäß den fehlerhaften Düsen keine Tinte ausstößt. Ist einmal ein Fehler beim Ausstoß im Druckkopf verursacht, dann war es Herkömmlicherweise nicht möglich, ein fehlerhaftes Bild zu gewinnen.
Die Möglichkeit des Auftretens von Fehlern beim Ausstoß erhöht sich proportional zur Anzahl der Düsen bis auf das hundertfache oder mehr tausendfache zum Zwecke des schnellen Druckens, die Möglichkeit des Auftretens der fehlerhaften Düse ist proportional erhöht. Dies macht es schwierig, Hochgeschwindigkeitsdrucken zu erreichen, ohne Fehler auf dem gedruckten Bild zu erzeugen.
In Hinsicht auf die Herstellung des Druckkopfes ist es andererseits herkömmlicherweise unbedingt erforderlich, die defektfreien Druckköpfe herzustellen, von denen alle Düsen normal funktionieren. Das Erhöhen der Anzahl von Düsen zur Bereitstellung eines Druckkopfes hat somit einen Anstieg der Möglichkeit des Defekts im Druckkopf zur Folge und führt somit unweigerlich in einer Verringerung des Durchsatzes bei der Herstellung. Dies erhöht unweigerlich die Produktionskosten des Druckkopfes.
Selbst wenn ein intakter Druckkopf erfolgreich hergestellt ist, aber ein durch die Benutzung verursachter Fehler der Düse aufkommt, ist der Tintenausstoß durch solch eine fehlerhafte Düse instabil und das erzielte Bild verschlechtert. Ein derartiger Druckkopf mit fehlerhafter Düse wird nicht in der Lage sein, verwendet zu werden, und muß folglich ausgetauscht werden. In vier von acht Farbtintenstrahldruckgeräten, die andererseits vier zu acht Druckköpfe verwenden, von denen jeder mehrere tausend Düsen hat, wenn ein Fehler verursacht wird in einer oder mehrerer Düsen, wird jedes Mal ein defekter Druck erzeugt, wenn der Fehler auftritt. Bei jedem Auftreten des Fehlers muß des weiteren der Druckkopf ausgetauscht werden, um das gesamte Druckgerät anzuhalten. Folglich wird das Gerät keine stabile Arbeitsweise haben können.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist ein Druckgerät zum Drucken auf ein Druckmedium unter Verwendung eines Druckknopfes mit einer Anordnung von Druckelementen, mit:

einem Hauptabtastmittel zum Abtasten des Druckkopfes relativ zum Druckmedium in Hauptabtastrichtung;
einem Druckkopfansteuermittel zum Steuern der Druckelemente, um auf das Druckmedium zu drucken;
einem Zusatzabtastmittel zum Bewegen des Druckkopfes relativ zum Druckmedium in einer zusätzlichen Abtastrichtung, die im wesentlichen senkrecht zur Hauptabtastrichtung verläuft; und mit
einem Drucksteuermittel zum Steuern des Hauptabtastmittels, des Druckkopfansteuermittels und des Zusatzabtastmittels, um das Druckkopfansteuermittel zu veranlassen, den Druckkopf während einer Hauptabtastung auf das Druckmedium drucken zu lassen und das Zusatzabtastmittel zum Bewegen des Druckkopfes in der Zusatzabtastrichtung zwischen Hauptabtastungen,
dadurch gekennzeichnet, daß das Drucksteuermittel eingerichtet ist zum Steuern des Hauptabtastmittels, des Zusatzabtastmittels und des Druckkopfansteuermittels:
zum Veranlassen des Hauptabtastmittels, eine erste Hauptabtastung auszuführen, und des Druckkopfansteuermittels, den Druckkopf während der ersten Hauptabtastung auf das Druckmedium ohne Verwendung fehlerhafter Druckelemente drucken zu lassen, die nicht in der Lage sind, korrekt zu drucken, so daß Zonen, auf denen fehlerhafte Druckelemente gedruckt würden, nicht gedruckt werden;
zum Veranlassen des Zusatzabtastmittels, eine Relativbewegung des Druckkopfes und des Druckmediums in der Zusatzabtastrichtung um einen Betrag zu veranlassen, der wenigstens einer Breite zwischen den Druckelementen gleicht; und
dann das Hauptabtastmittel zu veranlassen, eine zweite Hauptabtastung durchzuführen, und das Druckkopfansteuermittel zu veranlassen, den Druckkopf bei den Nichtdruckzonen des Druckmediums während der zweiten Hauptabtastung unter Verwendung anderer Druckelemente als die fehlerhaften Druckelemente zu drucken; und
dann das Zusatzabtastmittel zu veranlassen, eine Relativbewegung des Druckkopfes und des Druckmediums zu bewirken, um den Druckkopf zur Position zurückkehren zu lassen, bei der die zweite Hauptabtastrichtung begonnen hat.

Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist ein Druckverfahren zum Drucken auf ein Druckmedium unter Verwendung eines Druckkopfes mit einer Anordnung von Druckelementen, das das Abtasten des Druckkopfes relativ zum Druckmedium in Hauptabtastrichtung, das Ansteuern der Druckelemente zum Drucken auf das Druckmedium und Bewegen des Druckkopfes relativ zum Druckmedium in einer im wesentlichen senkrecht zur Hauptabtastrichtung verlaufenden Zusatzabtastrichtung umfaßt,
gekennzeichnet durch:
Ausführen einer Hauptabtastung und Veranlassen des Druckkopfes zum Drucken auf das Druckmedium während der ersten Hauptabtastung ohne fehlerhafte Druckelemente, die zum korrekten Drucken nicht in der Lage sind, so daß Zonen, auf denen die fehlerhaften Druckelemente drucken würden, nicht bedruckt werden;
Herbeiführen einer Relativbewegung des Druckkopfes und des Druckmediums in Zusatzabtastrichtung um einen Betrag, der wenigstens dem Abstand zwischen den Druckelementen gleicht;
Ausführen einer zweiten Hauptabtastung und Veranlassen des Druckkopfes zum Drucken auf den nicht gedruckten Zonen des Druckmediums während der zweiten Hauptabtastung unter Verwendung anderer als der fehlerhaften Druckelemente; und
Bewirken einer Relativbewegung des Druckkopfes und des Druckmediums zur Rückkehr des Druckkopfes zur Position, bei der die erste Hauptabtastung begann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1A bis 1G sind Ansichten, die jeweilige Schritte eines Ausführungsbeispiels vom Druckverfahren nach der vorliegenden Erfindung zeigen;
2 ist eine Ansicht, die das Druckverfahren nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
3A ist eine Ansicht, die in Diagrammform das Verschieben um eine Düsenbreite eines Druckkopfes zeigt, wenn es eine fehlerhafte Düse in einer Anordnung normaler Düsen des Druckkopfes gibt;
3B ist eine Ansicht, die in Diagrammform das Verschieben um einen Abstand zwischen Düsen eines Druckkopfes zeigt, wenn ein Fehler in der zweiten Düse in einer Anordnung normaler Düsen des Druckkopfes verursacht ist;
3C ist eine Ansicht, die in Diagrammform das Verschieben eines Düsenabstands von einem Druckkopf zeigt, wenn in der dritten Düse in einer Anordnung normaler Düsen des Druckkopfes ein Fehler verursacht ist;
4A bis 4C sind identische Ansichten zu den 3A bis 3C, mit der Ausnahme des Verschiebens um drei Düsenabstände des Druckkopfes, wobei 4A eine Ansicht ist, die diagrammartig das Verschieben um 3 Düsenabstände eines Druckkopfes zeigt, wenn nur eine fehlerhafte Düse in der Anordnung normaler Düsen des Druckkopfes vorhanden ist;
4B ist eine Ansicht, die in Diagrammform das Verschieben von drei Düsenabstände eines Druckkopfes zeigt, wenn ein Fehler in der zweiten Düse in einer Anordnung normaler Düsen des Druckkopfes erzeugt wird;
4C ist eine Ansicht, die in Diagrammform das Verschieben um drei Düsenabstände vom Druckkopf zeigt, wenn ein Fehler in der dritten Düse in einer Anordnung normaler Düsen des Druckkopfes verursacht ist;
5A und 5B sind Ablaufdiagramme zur Erläuterung der Beziehung zwischen jeweiligen Schritten des Druckverfahrens nach der Erfindung;
6 ist eine fragmentarische perspektivische Ansicht, die den Hauptabschnitt von einem Ausführungsbeispiel des Druckgerätes nach der Erfindung zeigt; und
7 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau des Steuersystem vom in 6 gezeigten Druckgerät darstellt.
Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachstehend detailliert anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben.
1A bis 1G sind Ansicht, die jeweilige Schritte eines Druckverfahrens nach der vorliegenden Erfindung zeigen.
In 1A bedeutet Bezugszeichen 1 einen diagrammartig dargestellten Druckkopf, in dem eine Vielzahl von Druckelementen angeordnet sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Druckkopf 1 ein Mehrfachdüsenkopf, in dem eine Vielzahl von Düsen in Längsrichtung (Vertikalrichtung in der Zeichnung: Zusatzabtastrichtung) des Druckkopfes angeordnet sind und ausgelegt ist, das Drucken mit Verschieben einer Richtung senkrecht in Längsrichtung auszuführen (Primärabtastrichtung: in einer Richtung von Pfeil D1 in 1A). Der obere Abschnitt 1a einer Düsenanordnung des Druckkopfes 1 ist als Zusatzdüsenanordnung eingesetzt, um bei normaler Druckoperation nicht verwendet zu werden, und wird verwendet als Vervollständigung eines Bilddefektes, verursacht durch fehlerhafte Düse als das Druckelement bei dem Ende der Düsenanordnung, die eine andere ist als die Zusatzdüsenanordnung 1a, die einen Fehler verursacht, wie einen Nichtausstoßfehler usw. Normales Drucken wird ausgeführt mit der Düsenanordnung 1b, die eine andere ist, als die Zusatzdüsenanordnung 1a (welche Düsenanordnung beim normalen Drucken zu verwenden ist, wird nachstehend als "Normaldruckdüsenanordnung" bezeichnet). Die Druckbreite (in 1A) ist immer konstant. Das Drucken mit der normalen Druckdüsenanordnung 1b wird in einer Druckzone R ausgeführt.
Angemerkt sei, daß, während die Zusatzdüse 1a nur im oberen Endabschnitt im gezeigten Ausführungsbeispiel eingesetzt wird, die Anordnung der Zusatzdüse 1a nicht auf die gezeigte Anordnung beschränkt ist sondern eingesetzt werden kann bei einem unteren Endabschnitt oder sowohl beim oberen als auch beim unteren Endabschnitt.
Im ersten Schritt des Druckverfahrens, das einen solchen Druckkopf 1 verwendet, erfolgt eine Überprüfung, ob eine fehlerhafte Düse 2 eine Anomalität beim Erzeugen eines Bildes verursacht und vorhanden ist in der normalen Düsenanordnung 1b. Hier kann eine Anomalität beim Erzeugen eines Bildes eine Fluktuation des Ausstoßes beinhalten, einen Ausstoß, der exzessiv große oder kleine Punkte verursacht und so weiter zusätzlich zu einem Nichtausstoßfehler. Die fehlerhafte Düse läßt sich feststellen durch Feststellen weißer Linien oder ein Nichtdruckabschnitt tritt auf dem Druckmedium auf, und zwar nach dem Primärabtastdruck. Es ist auch möglich, Temperatursensoren in jeweiligen Düsen des Druckkopfes bereitzustellen und somit die Temperaturvariation in jeweiligen Düsen zu überprüfen, ob eine Variation der Ausstoßfähigkeit der jeweiligen Düsen vorliegt, um die fehlerhafte Düse festzustellen. Wenn nämlich der Ausstoß verringert ausgeführt wird, kann erwärmte Tinte in der Düse nicht hinreichend durch die Ausstoßöffnung ausgestoßen werden, und die Temperatur in der Düse unmittelbar nach Tintenausstoß ist nicht hinreichend verringert, wie jene in anderen Düsenöffnungen normalerweise. Durch numerisches Feststellen der Temperaturvariation in der Düse kann somit die Position der fehlerhaften Düse genau und sicher identifiziert werden.
In Hinsicht auf die Düse, die den Fehler verursacht, kann andererseits ein Fehler festgestellt werden durch optisches Überprüfen, ob das Tintentröpfchen ausgestoßen wird. Die vorliegende Erfindung richtet sich auf einen Aufbau zum Ausführen vervollständigenden Druckes in einen getrennten Schritt zur normalen Druckabtastung durch spezifisches Identifizieren der Düse, die den Fehler verursacht. Folglich sollte die Erfindung nicht auf den Schritt des Feststellens der fehlerhaften Düse beschränkt sein.
Nach Identifizieren der Position von der Düse, auf der der Fehler im vorigen Feststellungszustand festgestellt wurde, wie in 1B gezeigt, wird ein Druckschritt ausgeführt zum Drucken der Bilddaten, ausschließlich der Bilddaten entsprechend der fehlerhaften Düse. Wenn hier die fehlerhafte Düse vollständig den Tintenausstoß versagt, wird die Tinte niemals durch eine solche fehlerhafte Düse ausgestoßen. In einem solchen Falle ist es folglich nicht notwendig, die Bilddaten gemäß der fehlerhaften Düse auszuschließen. Im Bild der Zeile gemäß den Bilddaten entsprechend der fehlerhaften Düse und somit vom Drucken auszuschließen, wird eine weiße Linie 3 im in 1C gezeigten Bild erzeugt.
Als nächstes, wie in 1D gezeigt, ist durch Verschieben des Druckkopfes in der Zusatzabtastrichtung (Richtung, die in 1D durch Pfeil D2 gezeigt ist) für einen Abstand zwischen benachbarten Düsen eine normal arbeitende Düse in der normalen Druckdüsenanordnung 1b zwischen der fehlerhaften Düse 2 befindlich und gegenüber der Position, bei der die weiße Linie in der unmittel vorangehenden Abtastung in Primärabtastrichtung gebildet ist. wenn beispielsweise der Druckkopf eine Druckdichte von 360 dpe hat, wird der vorstehende Verschiebebetrag in Zusatzabtastrichtung 1/360 Inch. Ein solcher Verschiebebetrag ist fein und kann folglich die Verschiebeoperation schnell mit hoher Genauigkeit ausführen. Hier wird der Zusatzabtastschritt des Druckkopfes in Richtung des Feiles D2 um einen Düsenabstand verschoben. Unter den Düsen in der Zusatzdüsenanordnung a1, die der Düse bei der normalen Druckdüsenanordnung 1b vor dem Verschieben benachbart sind, wird die normale Druckdüsenanordnung 1b eingeschlossen.
Als nächstes, wie in 1E gezeigt, wird ein Zusatzdruckschritt ausgeführt nur für das Bilddatensegment gemäß der Zone der weißen Linie 3 ausschließlich im Normaldruckschritt, wie zuvor beansprucht. Nämlich durch Verschieben des Druckkopfes 1 in der Richtung von Pfeil D3 (entgegengesetzte Richtung zu der des Pfeils D1). Das Bild des ausgeschlossenen Bilddatenabschnitts wird somit gedruckt durch die normal arbeitende Düse, die sich an Stelle entsprechend der Zone der weißen Linie 3 befindet, die durch die fehlerhafte Düse 2 hervorgerufen wurde.
Durch Ausführen des vervollständigenden Druckes in der oben dargelegten Weise wird der Defekt des gedruckten Bildes in Form der weißen Linie aus dem Bild in der Druckzone R eliminiert, gedruckt durch die normal druckende Düse des Druckkopfes 1F. Somit kann das hoch auflösende Bild vollständig entsprechend den Bilddaten gewonnen werden. Wie als nächstes in 1G gezeigt, wird der Druckkopf 1 verschoben während des vorangehenden Zusatzabtastschrittes zurück in die Ausgangsposition verschoben. Auch in Verbindung damit wird durch die Zusatzabtastung des Druckmediums in Zusatzrichtung durch das Zusatzabtastmittel, nicht dargestellt, der Druckkopf um eine Zeile in Zusatzabtastrichtung verschoben (Richtung von Pfeil D5). Der Transportumfang für eine Zeile entspricht einer Länge der normal druckende Düse 1b vom Druckkopf 1 in der Zusatzabtastrichtung.
Für das nächste primäre Abtastdrucken wird dann die vorherigen Serie an Schritten wiederholt.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Abhandlung in einem Falle gegeben worden, bei dem ein Fehler im Ausstoß verursacht wird in nur einer der Düsen unter den Düsen in der normal druckenden Düsenanordnung 1b des Druckkopfes 1. Hier sollte die Aufmerksamkeit darauf gezogen werden, selbst wenn ein Fehler der Düse an irgendeiner Stelle bei normal druckender Düse vorhanden ist, der Effekt des gedruckten Bildes aufgrund der fehlerhaften Düse vervollständigt werden kann durch das Vervollständigungsdrucken mit einer anderen Düse im selben Druckkopf. Es wird nämlich durch Bereitstellen der zusätzlichen Düsenanordnung 1a am Endabschnitt der normal druckenden Düsenanordnung 1b möglich, normal arbeitende Düsen dem defekten Bildabschnitt durch Verschieben des Druckkopfes in Zusatzabtastrichtung zur Vervollständigung gegenüber zu stellen. Vervollständigendes Drucken kann somit ausgeführt werden mit einer anderen Düse desselben Druckkopfes, in der sich die fehlerhafte Düse befindet.
Anhand der 1A bis 1G beschrieben ist als Vervollständigungsdruckverfahren im Falle angegeben worden, bei dem der Fehler in nur einer Düse der normal druckenden Düsenanordnung 1b vom Druckkopf 1 verursacht wird, wobei die vorliegende Erfindung auch in einem Falle anwendbar ist, bei dem der Fehler in mehreren Düsen bei der normal druckenden Düsenanordnung 1b im Druckkopf verursacht wird. Das vervollständigende Druckverfahren für solch einen Fall ist nachstehend detailliert anhand 2 beschrieben. Angemerkt sei, daß gleiche Komponenten vom Druckkopf, der in den 1A bis 1G gezeigt ist, mit gleichen Bezugszeichen versehen ist und eine detaillierte Abhandlung für derartig gemeinsame Komponenten fortgelassen wird, um die Darlegung einfach und erleichternd klar verständlich für die vorliegende Erfindung zu halten.
Wie in 2 gezeigt, wird bei der normal druckenden Düse 1b vom Druckkopf 1 angenommen, daß ein Fehler in drei Düsen 2a, 2b und 2c vorliegt. In einem solchen Falle wird vervollständigendes Drucken auf folgende Weise ausgeführt. Das Auftreten von Fehlern beim Ausstoß wird nämlich im voraus eines Primärabtastdruckes überprüft und wodurch die Positionen der fehlerhaften Düsen 2a, 2b und 2c vor dem Primärabtastdrucken bekannt sind. Beim Primärabtastdrucken wird dann das vorbestimmte Bild erzeugt oder gedruckt auf dem Druckmedium durch Verschieben des Druckkopfes 1 in der Richtung von Pfeil D1. Wenn in diesem Falle Bilddaten zum Ausstoß der Tinte durch die fehlerhafte Düse präsent sind, werden die Bilddaten gemäß den fehlerhaften Düsen aus den Bilddaten eliminiert, die dem Druckkopf 1 während des normalen Druckens zuzuführen sind. Fehlerhafte Düsen werden somit ausgedrückt durch weiße Linien auf dem erzielten gedruckten Bild. Wenn ebenso wie im vorigen Fehler der fehlerhaften Düse einen vollständigen Nichtausstoß zeigen, kann es nicht erforderlich sein, die Bilddaten entsprechend diesen zu beseitigen, da das Bild in keinerlei Weise zur Erzeugung der weißen Linie gedruckt werden kann. Durch Verschieben des Druckkopfes 1 in Richtung von Pfeil D2 um einen Düsenabstand werden als nächstes normal arbeitende Düsen den Positionen gegenüber gestellt, die den weißen Linien 3a, 3b und 3c entsprechen. Durch Verschieben des Druckkopfes 1, der in vorbestimmtem Umfang in Zusatzabtastrichtung verschoben ist, in der Richtung von Pfeil D3, werden die Bilddaten ausschließlich im normalen Drucken den normal arbeitenden Düsen zugeführt, die den weißen Linien 3a, 3b und 3c gegenüber stehen, zum Tintenausstoß nur auf die weißen Linien 3a, 3b und 3c, um das vervollständigende Drucken auszuführen.
Wie zuvor beschrieben, galt die Abhandlung dem vervollständigenden Druckverfahren für den Fall, bei dem eine Vielzahl fehlerhafter Düsen in der normal druckenden Düsenanordnung vorhanden sind. Wie jedoch klar aus der obigen Abhandlung hervorgeht, ist das vervollständigende Drucken auch im Falle anwendbar, bei dem eine Vielzahl fehlerhafter Düsen im Druckkopffall wie im Fall, bei dem nur eine fehlerhafte Düse im Druckkopf verursachend ist. Das Druckverfahren nach der vorliegenden Erfindung besteht nämlich darin, daß das vervollständigende Drucken für den Bilddefekt ausgeführt werden kann durch dieselbe Operation, ungeachtet der Position der fehlerhaften Düse oder ungeachtet der Anzahl fehlerhafter Düsen. Andererseits besteht das Druckverfahren nach der vorliegenden Erfindung darin, daß der Druckkopf, in dem der Fehler auftritt, beispielsweise der Mehrfachdüsenkopf, die vervollständigende Operation selbst ausführen kann.
Selbst im Falle, bei dem das Druckverfahren nach der vorliegenden Erfindung des weiteren angewandt wird für ein Bilderzeugungsgeräte mit einer Vielzahl von Druckköpfen, kann solch ein Farbdruckgerät oder für ein Tintenstrahltextildruckgerät mit zwei Druckstationen, wie in der gemeinsam besitzenden japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 301340/1993 offenbart, das vervollständigende Drucken ausgeführt werden durch Verschieben eines Kopfschlittens, der eine Vielzahl von Druckköpfen in der Zusatzabtastrichtung montiert hält, ohne wechselseitige Störungen der vervollständigenden Operation jeweiliger Druckköpfe zu verursachen.
In einem solchen Druckverfahren kann hoch auflösendes vervollständigendes Drucken nicht in der zum Stand der Technik vorgeschlagenen Technologie erreicht werden mit einem einfachen Ablauf. Angemerkt sei, daß während ein Verfahren zum individuellen Verschieben einer Vielzahl von Druckköpfen denkbar ist, es doch praktisch für das Gerät zu kompliziert wird, die Genauigkeit sinkt, und die Kosten steigen.
Im zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel wird der Druckkopf 1 als nächstes in Zusatzabtastrichtung für einen Düsenabstand während des Zusatzabtastschrittes zur Vervollständigung verschoben. Gewißheit über den Erfolg der Vervollständigung in solch vervollständigendem Druckverfahren wird errechnet.
3A ist eine Ansicht, die in Diagrammform den Versatz für einen Düsenabstand des Druckkopfes im Falle zeigt, bei dem ein Fehler in nur einer Düse in der normal druckenden Düsenanordnung 1b des Druckkopfes 1 aufkommt. Da in diesem Falle der Fehler lediglich durch eine Düse verursacht ist, beträgt die Gewißheit über den Erfolg der Vervollständigung 100%. Für das erste Auftreten des Fehlers, wie ein Nichtausstoß usw., unter der Anzahl von Düsen (m) der objektiv normal arbeitenden Düsenanordnung 1b gibt es nämlich keinen Abschnitt, der beim Auftreten des Fehlers ersetzt werden kann, die Gewißheit beträgt 0/m. Folglich wird die Vervollständigungserfolgssicherheit ausgedrückt durch 1 – (0/m) = 1 ... (1)Somit wird die Sicherheit 100%.
3B ist eine Ansicht, die in Diagrammform das Verschieben des Druckkopfes um einen Düsenabstand im Falle zeigt, bei dem ein Fehler in der zweiten Düse bei der normal druckenden Düsenanordnung 1b des Druckkopfes 1 auftritt. Da in diesem Falle der Druckkopf als nächstes um einen Düsenabstand verschoben wird, wenn zwei benachbarte Düsen zuerst fehlerhaft sind, kann die normal arbeitende Düse in Gegenüberstellung zu Weißstreifenabschnitten plaziert werden, um die Vervollständigung unmöglich zu machen. Wenn in diesem Falle zwei der Anzahl der Gegenstandsdüsen (m – 1) einen Nichtausstoßfehler verursachen, wird die Vervollständigung unmöglich. Folglich wird die Erfolgssicherheit der Vervollständigung 2/(m–1). Die Vervollständigungserfolgssicherheit wird somit ausgedrückt mit: 1 – {2/(m–1)} = (m–3)/(m–1) ... (2)
3C ist eine Ansicht, die in Diagrammform das Verschieben des Druckkopfes um einen Düsenabstand im Falle zeigt, bei dem ein Fehler in der dritten Düse in der normal druckenden Düsenanordnung 1b des Druckkopfes 1 verursacht ist. Wenn 2 × 2 Abschnitte von Düsen, die zwei fehlerhaften Düsen benachbart sind, die Fehler verursachen, wird die Vervollständigung unmöglich. Die Gewißheit der Unfähigkeit der Vervollständigung wird dann 2 × 2/(m–2). Die Vervollständigungserfolgssicherheit läßt sich folglich ausdrücken mit: 1 – {2 × 2/(m–2)} = (M–6)/(m–2) ... (3)
Beachtung wird des weiteren der Ausdehnung des Fehlers gewidmet, wobei (n–1) in Anzahl fehlerhafter Düsen bereits vorhanden sind und die n-te fehlerhafte Düse verursacht wird an dieser Stelle, wenn ein Fehler in 2 × (n–1) Abschnitten verursacht wird, die den fehlerhaften Düsen benachbart sind, dann wird die Vervollständigung unmöglich. Der Fehler wird verursacht an Stellen, die an fehlerhaften Düsen an (n–1) Stellen unter {m – (n–1)} von Gegenstandsdüsen verursacht wird. Dann wird die Sicherheit der Unfähigkeit zur Vervollständigung 2 × (n–1)/{m–(n–1)}. Die Vervollständigungserfolgssicherheit läßt sich dann ausdrücken mit: 1 – 2 × (n–1) /{m – (n – 1) = /m – 3 (n – 1)}/{m – (n – 1)} ... (n)
Wenn das Druckgerät mit einem Druckkopf verwendet wird, beispielsweise mit einem B/W-Drucker, selbst wenn ein Fehler verursacht wird für n-Düsen, wird die Sicherheit zur normalen Ausführung des Vervollständigungsdruckes: (1) × (2) × (3) ×... × (n)
Wenn das Druckgerät mit k Druckköpfen verwendet wird, ist die Sicherheit des Erfolgs des vervollständigenden Druckens, selbst wenn Fehler in der Anzahl n von Düsen in jeweiligem Kopf verursacht werden, {(1) × (2) × (3) ×...×(n)}k ... (A)
Konkret gesagt, wenn das Druckverfahren nach der vorliegenden Erfindung angewandt wird bei einem Farbdruckgerät mit vier Farben (k = 4), ist anzunehmen, daß die Anzahl von Düsen der normal druckenden Düsenanordnung des Druckkopfes m = 1400 ist, und des weiteren wird angenommen, daß die Anzahl von Köpfen fünf beträgt (n = 5), wenn die Sicherheit des Vervollständigungsdruckes errechnet wird durch Ersetzen jeweiliger Daten zum Vorstehenden gleich A, kann 0,944 erzielt werden. Das bedeutet, daß selbst wenn die Druckoperation fortgesetzt wird, bis ein Fehler auf jeweiligen fünf Düsen in den vier Köpfen beim Vierfarbdruckgerät verursacht wird, das heißt, 20 Düsen insgesamt, kann die Möglichkeit des Fortsetzens vom Drucken in erfolgreicher Weise das normale Bild vervollständigend 94,4% betragen. In der aktuellen Operation, bei der Wartung, wie beim Überprüfen von Nichtausstoßzustand von jeweiligen Druckköpfen, Ersetzen des Druckkopfes mit einer großen Anzahl fehlerhafter Düsen durch einen neuen Druckkopf, kann im voraus vor dem Start der Operationen ausgeführt werden. Selbst wenn beispielsweise Fehler neuerlich verursacht werden an 20 Düsen in einem Monat fortgesetzten Arbeitens, kann die Operation fortgesetzt werden mit einer Sicherheit von 94,4%. Nach einem Monat fortgesetzten Betriebs kann die Wartung ausgeführt werden, um Fehlzustände jeweiliger Druckköpfe zu überprüfen. Folglich wird es überflüssig, den Betrieb des gesamten Gerätes zu unterbrechen nach Auftreten eines Nichtausstoßfehlers bezüglich einer Ausstoßdüse, um den Druckkopf durch einen normal arbeitenden zu ersetzen. Folglich wird es überflüssig, einen solchen Stab für solche Ausstoßoperationen aufzustellen.
Angemerkt sei, daß während das vorliegende Ausführungsbeispiel zum Verschieben des Druckkopfes um einen Düsenabstand zur Vervollständigung aufgebaut ist, wenn die Tendenz zum Verursachen von Fehlern der Düse sich benachbart an der fehlerhaften Düse befindet, auf der der Fehler bereits verursacht ist, der Verschiebebetrag des Druckkopfes erhöht werden kann, um größer zu sein als ein Düsenabstand.
4A bis 4C entsprechen den 3A bis 3C, mit der Ausnahme der Verschiebung des Druckkopfes um drei Düsenabstände in Zusatzabtastrichtung. Angemerkt sei auch, daß die Vervollständigung unmöglich wird beim Aufbau des vorliegenden Ausführungsbeispiels, wenn der Fehler bezüglich der Düse verursacht wird, die sich beabstandet befindet von bereits fehlerhaften Düsen um zwei Düsenabstände, da der Verschiebungsbetrag des Druckkopfes für drei Düsenabstände eingerichtet ist.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Zusatzdüsenanordnung 1a des Druckkopfes 1 bereitgestellt am oberen Endabschnitt der normal druckenden Düsenanordnung 1b, kann aber vorgesehen sein am unteren Endabschnitt oder sowohl am oberen und unteren Endabschnitt. Angemerkt sei, daß wenn die Vervollständigung gewünscht ist durch die Zusatzdüsenanordnung am oberen Endabschnitt der normal druckenden Düsenanordnung 1b durch Vorsehen beider Enden und ein Fehler verursacht wird an diesem Abschnitt, kann es möglich sein, eine andere Zusatzdüse zu vervollständigen, die am oberen Endabschnitt der normal druckenden Düsenanordnung 1b vorgesehen ist.
5A und 5B sind Ablaufdiagramme zur Erläuterung einer Beziehung zwischen jeweiligen Schritten im Druckverfahren nach der vorliegenden Erfindung. Wie in 5A gezeigt, wird nach Einschalten des Druckgerätes (S101) ausgeführt, ob Fehler, wie Nichtausstoßfehler, in den Düsen der normal druckenden Düsenanordnung vorhanden sind (S102), und es erfolgt eine Beurteilung des Fehlers (S103).
Wenn hier die fehlerhafte Düse vorhanden ist und wenn der Druckkopf verschoben wird in Zusatzabtastrichtung um einen Düsenabstand, erfolgt die Beurteilung, ob die anomale Düse und der weiße Streifen, verursacht aufgrund der anomalen Düse, sich überlappen (S203), wie in 5B gezeigt. Wenn die Vervollständigung nicht möglich ist zum Überlappen, wird das Erzeugen von Alarm und anhaltenden Druckens ausgeführt (S303). Wenn andererseits die Vervollständigung möglich ist für Nichtüberlappung der fehlerhaften Düse und des weißen Streifens, wird das Drucken durch Verschieben des Druckkopfes 1 in Primärabtastrichtung ausgeführt, mit den Bilddaten, ausschließlich des Bilddatensegments, das der fehlerhaften Düse entspricht (S204). Ist einmal das Vorwärtsdrucken abgeschlossen (S205), wird der Druckkopf 1 um einen Düsenabstand in Zusatzabtastrichtung verschoben (S206), die normal arbeitende Düse befindet sich entsprechend der weißen Linie, um das vervollständigende Drucken durch Rückwärtsabtasten der ausgeschlossenen Daten auszuführen (S207). Das komplementäre Drucken wird somit abgeschlossen (S208). Dann wird der Druckkopf an die Ausgangsposition verschoben (S109), wie in 5A gezeigt. Das Druckmedium wird dann um eine Zeile in Zusatzabtastrichtung befördert (S110). Danach wird eine Überprüfung ausgeführt, ob Druckdaten für die nächste Zeile vorhanden sind (S111). Wenn Druckdaten für die nächste Zeile da sind, wird die Überprüfung nach fehlerhafter Düse ausgeführt (S102). Wenn andererseits keine Druckdaten für die nächste Zeile da sind, ist eine Serie von Druckoperationen beendet (S112).
Wenn andererseits keine fehlerhafte Düse vorhanden ist, wird das Drucken ausgeführt durch Verschieben des Druckkopfes in Primärabtastrichtung (S104). Wenn Vorwärtsdrucken beendet ist (S105), wird der Druckkopf für einen Düsenabstand verschoben (S106), und der Druckkopf wird rückwärts verschoben (S107). Wenn das Rückwärtsverschieben des Druckkopfes abgeschlossen ist (S108), wird das Verschieben des Druckkopfes an die Normalposition zurückgeführt (S109). Danach wird das Druckmedium um eine Zeile in Zusatzabtastrichtung verschoben (S110). Nämlich sind S104 und S108 entsprechend S204 und S208 und sind dieselben wie jene mit Ausnahme der Nichthandhabung der Bilddaten.
Wenn als nächstes die Vervollständigung nicht möglich ist (S203), wird der Druckkopf verschoben um einen weiteren Düsenabstand (S401), wie in 5B gezeigt. Wenn ein Weißlinienabschnitt auf dem Druckmedium und der fehlerhafte Düsenabschnitt des Druckkopfes sich überlappen (S402), wird ein Alarm erzeugt und das Drucken gestoppt (S303). Wenn das Überlappen der fehlerhaften Düse mit der weißen Linie nicht aufkommt (S402), wird das Drucken ausgeführt durch Verschieben des Druckkopfes in Primärabtastrichtung unter Ausschluß der Bilddaten entsprechend der fehlerhaften Düse (S204), und dann wird die Sequenz vervollständigenden Druckens ausgeführt (S205 bis S208).
Angemerkt sei, daß der Verschiebebetrag des Druckkopfes in Schritt S206 die Summe aus den Verschiebebeträgen wird, die in den Schritten S203 und S204 angenommen wurden. Wenn der weiße Streifen und die fehlerhafte Düse sich nicht überlappen, selbst durch Verschieben in einem solchen Umfang, wird Alarm erzeugt und das Drucken gestoppt (S303).
Es sollte anerkannt werden, daß während die vorstehende Abhandlung in Hinsicht auf das vervollständigende Drucken galt durch Verschieben des Druckkopfes um einen Düsenabstand, so ist es doch tatsächlich möglich, das Verschieben des Druckkopfes in Zusatzabtastrichtung für eine Vielzahl von Düsenabständen auszuführen.
Während im vorliegenden Ausführungsbeispiel des weiteren das Feststellen eines Nichtausstoßfehlers in Hinsicht auf jede Düse erfolgt, ist es auch möglich, Fehler durch Teilen einer Vielzahl von Düsen des Druckkopfes in einer Vielzahl von Gruppen auszuführen und den Fehler pro Gruppe festzustellen. Um in diesem Falle Gruppen mit der Düse zu vermeiden, auf denen ein Fehler verursacht wird, kann der Druckkopf verschoben werden, um sich bei der benachbarten Gruppe an der Stelle entsprechend der weißen Linie auf dem Druckkopf befinden. Während sich die Gewißheit über die Unfähigkeit der Vervollständigung erhöht, wird der Beurteilungsmechanismus billiger und die Beurteilungsdauer kürzer.
6 ist eine fragmentarische perspektivische Ansicht des Hauptabschnitts vom Ausführungsbeispiel des Druckgerätes nach der vorliegenden Erfindung. In 6 sind der Druckkopf 1, 128 Ausstoßöffnungen in einer Anordnung in Zuführrichtung des Druckpapiers P vorgesehen (nachstehend als Zusatzabtastrichtung bezeichnet), mit einem Intervall von 70,5 μm. Entsprechend jeweiligen Ausstoßöffnungen sind Tintendurchgänge, die miteinander kommunizieren, vorgesehen. Auch Heizelemente zum Erzeugen thermischer Energie, die zu verwenden sind zum Tintenausstoß, sind in jeweiligen Tintendurchgängen vorgesehen. Filmsieden wird damit verursacht und zugehörig mit der Erzeugung einer Blase durch Filmsieden wird ein Tintentröpfchen durch jede Ausstoßöffnung ausgestoßen. Im gezeigten Druckgerät vorgesehen sind auch ein Mechanismus (nicht dargestellt) als Zusatzabtastrichtung zum Verursachen leichten und genauen Verschiebens in Zusatzabtastrichtung und Rückkehren zur Ausgangsposition. Verschieben des Druckkopfes 1 wird ausgeführt, indem ein Düsenabstand als Minimaleinheit angenommen wird, und der Verschiebungsbetrag wird gemäß Erfordernis gesteuert.
Ein Schlitten 40 ist beladen mit dem Druckkopf 1 und steht in Eingriff mit zwei Führungsschienen 51 und 52 an Abschnitten zum Verschieben in Primärabtastrichtung zur Führung durch letztere. Angemerkt sei, daß das Verschieben des Schlittens 40 ausgeführt wird durch Kuppeln eines Teiles dessen mit einem Schlitten über eine Riemenscheibe und Antreiben des Gurtes per Motor, der einen Teil eines Druckkopfantriebsmittels über die Riemenscheibe bildet. Diese Komponenten sind in der Darstellung vernachlässigt. Eine Tintenlieferröhre 60 ist verbunden mit dem Druckkopf 1 zum Anliefern von Tinte aus einem Tintentank (nicht dargestellt) für den Druckkopf 1. Ein flexibles Kabel 70 ist mit dem Druckkopf 1 verbunden, um Ansteuersignale und ein Steuersignal auf der Grundlage der Druckdaten aus einem Hauptcomputersystem oder einem Steuerabschnitt des gezeigten Gerätes zu übertragen. Die Tintenlieferröhre 60 und das flexible Kabel 70 bestehen aus flexiblem Material, so daß sie der Bewegung des Schlittens 40 folgen können.
Eine Druckwalze 30 erstreckt sich entlang der Längsachse parallel zu Führungswellen 51 und 52 und liefert das Druckpapier P als Druckmedium durch Rotation, wird angetrieben durch einen nicht dargestellten Papierzuführmotor und beschränkt die Druckoberfläche. Bei dem oben beschriebenen Aufbau stößt der Druckkopf 1 Tinte auf den Abschnitt gemäß den Ausstoßöffnungen, die der Verschiebung des Schlittens und jener zum Ausführen des Druckens zugehörig sind.
7 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Steuersystems für das Druckgerät zeigt, das in 7 dargestellt ist.
Eine Hauptsteuerung 1100 enthält eine CPU und so weiter und speichert die Bilddaten, die von einem Hauptcomputer 200 kommen, in einen Bildspeicher 1100M. Die Hauptsteuerung 1100 liefert auch die Bilddaten, die im Bildspeicher 1100M gespeichert sind, an eine Treibersteuerung 1110 zu einer vorbestimmten Zeit. Die Treibersteuerung 1110 setzt die gelieferten Bilddaten um in Treiberdaten (Daten, die einen EIN- und AUS-Zustand des Heizelements im Druckkopf 1 aufzeigen) entsprechend der Ausstoßöffnungszahl (repräsentativ für die Position der Ausstoßöffnung in einer Ausstoßöffnungsanordnung vom Druckkopf 1) und einer Abtastzahl (repräsentativ für den Abtastzyklus zum Drucken des zugehörigen Teils vom Bild). Die Treiberdaten sind gespeichert in einem Treiberdaten-RAM 1110M. Die Treibersteuerung 1110 ist spricht an auf das Steuersignal aus der Hauptsteuerung 1100, um die Treiberdaten zu lesen, die im Treiberdaten-RAM 1110M gespeichert sind, unter Bezug auf die Ausstoßöffnungsnummer und die Abtastnummer zur Lieferung an den Kopftreiber 1110D und zum Steuerung der Treiberzeitvorgabe. Unter einer Vielzahl von Düsen (Ausstoßöffnungen) vom Druckkopf 1 werden andererseits Daten bezüglich der Düse, an der ein Fehler verursacht ist, ebenfalls im Bildspeicher 1100M durch die Hauptsteuerung 1100 gespeichert. Nach Vorwärtsabtastung wird das Bilddatensegment gemäß der fehlerhaften Düse aus dem anderen Segment der Bilddaten getrennt, um so nicht an die Treibersteuerung 1110 während der Vorwärtsabtastung geliefert zu werden und um an die Treibersteuerung 1110 während der Rückwärtsabtastung geliefert zu werden. Zwischen der Vorwärtsabtastung und der Rückwärtsabtastung wird der Druckkopf um einen gegebenen Betrag in der Zusatzabtastrichtung verschoben. Während eines Intervalls zwischen der Rückwärtsabtastung und dem Zuführen des Druckpapiers in Zusatzabtastrichtung wird die Verschiebung des Druckkopfes umgekehrt zur Normalposition.
Im oben beschriebenen Aufbau steuert die Hauptsteuerung 1100 den Tintenausstoß durch den Druckkopf, die Umdrehung des Schlittenantriebsmotors 1104, die Umdrehung des Papierzuführmotors 1102 über eine jeweilige zugehörige Treibersteuerung 1110, einen Motortreiber 1104D und einen Motortreiber 1102D. Dadurch können Zeichen, Bilder und dergleichen gemäß den Bilddaten auf das Druckpapier P gedruckt werden.
Hinsichtlich der Konstruktion zum Verschieben des Druckkopfes um einen Betrag gemäß dem Abstand zwischen den Düsen im voraus des vervollständigenden Druckens kann dies eine Konstruktion sein zum Zuführen des Druckmediums in einem passenden Betrag unter Verwendung des Mechanismus zum Zuführen des Druckmediums. Es ist auch möglich, einen Mechanismus separat vorzusehen zum Verschieben des Druckens und der Druckkopf kann per se um den Druckkopf vorgesehen sein kann, so daß der Druckkopf um einen geeigneten Betrag verschoben wird. Jeder Fall ist anwendbar für die vorliegende Erfindung. Jedoch im Falle des Textildruckens unter Verwendung des Tintenstrahlssystems, muß das Transportsystem groß ausgelegt werden, da das Druckmedium ein großflächiges Textil ist, und es wird schwierig, die Transportoperation im Umfang mehrerer zehn μm auszuführen. In einem solchen Falle ist ein Mechanismus zum Verschieben des Druckkopfes per se in Zusatzabtastrichtung vorgesehen, und das Verschieben um den geeigneten Betrag wird möglich.
Die vorliegende Erfindung erreicht eine bestimmte Wirkung, wenn sie angewandt wird bei einem Aufzeichnungskopf oder bei einem Gerät, das über ein Mittel zum Erzeugen thermischer Energie verfügt, wie einen elektrothermischen Umsetzer oder Laserlicht, und das Änderungen in der Tinte durch thermische Energie hervorruft, um so Tinte auszustoßen. Dies liegt daran, weil ein derartiges System eine hochdichte und eine hochauflösende Aufzeichnung erreichen kann.
Eine typische Struktur und ein Arbeitsprinzip ist offenbart in den U.S. Patenten mit den Nummern 4 723 129 und 4 740 796, und dieses grundlegende Prinzip wird vorzugsweise verwendet, um ein derartiges System zu realisieren. Obwohl dieses System entweder ein Bedarfstyp oder ein stetiger Typ der Tintenstrahlaufzeichnungssysteme sein kann, ist es besonders geeignet für das Gerät des Bedarfstyps. Dies liegt daran, daß das Gerät des Bedarfstyps elektrothermische Umsetzer hat, die jeweils auf einem Blatt oder einem Flüssigkeitsdurchgang angeordnet sind, der Flüssigkeit (Tinte) zurückhält und folgendermaßen arbeitet: Zuerst werden ein oder mehrere Treibersignale an den elektrothermischen Umsetzer angelegt, um thermische Energie entsprechend der Aufzeichnungsinformation zu verursachen; zweitens induziert die thermische Energie einen plötzlichen Temperaturanstieg, der das nukleare Sieden überschreitet, um so Filmsieden auf Heizabschnitten des Aufzeichnungskopfes hervorzurufen; und drittens wachsen Blasen in der Flüssigkeit (Tinte) entsprechend den Treibersignalen. Unter Verwendung des Wachsens und Zusammenfallens der Blasen wird die Tinte ausgestoßen aus wenigstens einer der Tintenausstoßöffnungen des Kopfes, um einen oder mehrere Tintentropfen zu bilden. Das Treibersignal in der Form eines Impulses ist vorzuziehen, weil das Wachsen und Zusammenfallen der Blasen plötzlich und in passender Weise durch diese Form des Treibersignals herbeigeführt werden kann. Als Treibersignal in der Form eines Impulses sind jene in den U.S. Patenten mit den Nummern 4 463 359 und 4 345 262 vorzuziehen. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, daß die Rate des Temperaturanstiegs der Heizabschnitte verwendet wird, die im U.S. Patent mit der Nummer 4 313 124 beschrieben sind, um eine bessere Aufzeichnung zu erreichen.
Die U.S. Patente mit den Nummern 4 558 333 und 4 459 600 offenbaren die folgende Struktur eines Aufzeichnungskopfes, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird: Diese Struktur verfügt über Heizabschnitte, die sich an gekrümmten Abschnitten zusätzlich zu einer Kombination der Ausstoßöffnungen befinden, über Flüssigkeitsdurchgänge und über die elektrothermischen Umsetzer, die in den obigen Patenten offenbart sind. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung angewandt werden bei Strukturen, die in den japanischen offengelegten Patentanmeldungen mit den Nummern 123670/1984 und 138461/1984 offenbart sind, um gleiche Wirkungen zu erzielen. Erstere offenbart eine Struktur, bei der ein allen elektrothermischen Umsetzern gemeinsamer Schlitz als Ausstoßöffnungen der elektrothermischen Umsetzer verwendet wird, und letztere offenbart eine Struktur, bei der Öffnungen zum Absorbieren von Druckwellen vorgesehen sind, die durch thermische Energie entsprechend den Ausstoßöffnungen entstehen. Ungeachtet der Art des Aufzeichnungskopfes kann somit die vorliegende Erfindung in positiver Weise und effektiv genutzt werden.
Die vorliegende Erfindung läßt sich auch anwenden bei einem sogenannten Aufzeichnungskopf des Vollzeilentyps, dessen Länge der Maximallänge über ein Aufzeichnungsmedium gleicht. Ein derartiger Aufzeichnungskopf kann aus einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen bestehen, die miteinander kombiniert sind, oder aus einem integral eingerichteten Aufzeichnungskopf.
Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung angewandt werden bei verschiedenen Aufzeichnungsköpfen der seriellen Art: Ein Aufzeichnungskopf, der an der Haupteinrichtung eines Aufzeichnungsgerätes befestigt ist; ein Aufzeichnungskopf des leicht austauschbaren Chiptyps, der, wenn an der Haupteinrichtung eines Gerätes eingesetzt, mit der Haupteinrichtung elektrisch verbunden ist und von dort mit Tinte beliefert wird; und ein Aufzeichnungskopf des Kartuschentyps, der einen eingebauten Tintenbehälter enthält.
Weiterhin vorzuziehen ist es, ein Regeneriersystem vorzusehen oder ein vorlaufendes Zusatzsystem für einen Aufzeichnungskopf als Bauteil des Aufzeichnungsgerätes, weil diese dazu dienen, die Wirkung der vorliegenden Erfindung noch zuverlässiger zu machen. Als Beispiele des Regeneriersystems sind ein Verkappungsmittel und ein Reinigungsmittel für den Aufzeichnungskopf bekannt sowie ein Druck- oder Saugmittel für den Aufzeichnungskopf. Als Beispiele des vorlaufenden Zusatzsystems sind ein vorlaufendes Heizmittel unter Verwendung elektrothermischer Umsetzer oder eine Kombination anderer Heizelemente und elektrothermischer Umsetzer bekannt und ein Mittel zum Ausführen des vorlaufenden Ausstoßes von Tinte unabhängig vom Ausstoß für die Aufzeichnung. Diese Systeme sind für eine zuverlässige Aufzeichnung wirksam.
Die Anzahl und Art der Aufzeichnungsköpfe, die auf einem Aufzeichnungsgerät zu installieren sind, können auch verändert werden. Beispielsweise können nur ein Aufzeichnungskopf entsprechend einer einzigen Farbtinte oder eine Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen gemäß einer Vielzahl von Tinten unterschiedlicher Farbe oder Konzentration verwendet werden. Mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung kann in effektiver Weise bei einem Gerät verwendet werden, das wenigstens den monochromen, mehrfarbigen oder den vollfarbigen Modus hat. Der Monochrommodus führt die Aufzeichnung unter Verwendung nur einer Hauptfarbe aus, wie beispielsweise mit Schwarz. Der Mehrfarbmodus führt eine Aufzeichnung unter Verwendung von Tinten unterschiedlicher Farbe aus, und der Vollfarbmodus führt die Aufzeichnung durch Farbmischung aus.
Obwohl die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele flüssige Tinte verwenden, sind auch Tinten verwendbar, die flüssig sind, wenn Aufzeichnungssignal anliegt: Beispielsweise können Tinten verwendet werden, die sich bei einer Temperatur verfestigen, die niedriger als die Raumtemperatur ist, und die sich bei Raumtemperatur verflüssigen. Dies liegt daran, daß im Tintenstrahlsystem die Tinte im allgemeinen in einem Bereich von 30 °C bis 70 °C gehalten wird, so daß die Viskosität der Tinte bei einem solchen Wert beibehalten wird, bei dem die Tinte zuverlässig ausgestoßen werden kann.
Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung angewandt werden bei einem Gerät, bei dem die Tinte verflüssigt wird, direkt bevor der Ausstoß durch die thermische Energie erfolgt, so daß die Tinte aus den Öffnungen im flüssigen Zustand ausgestoßen wird und sich dann beim Auftreffen auf das Aufzeichnungsmedium zu verfestigen beginnt, wodurch das Verdampfen der Tinte vermieden wird: Die Tinte wird vom festen in den flüssigen Zustand geführt durch positives Anwenden thermischer Energie, die anderenfalls den Temperaturanstieg bewirken würde; oder die Tinte, die trocken ist, wenn sie in Luft gelassen wird, verflüssigt sich als Reaktion auf die thermische Energie des Aufzeichnungssignals. In diesen Fällen kann die Tinte in Vertiefungen oder in Löchern, die in einem porösen Blatt gebildet sind, als flüssige oder als feste Substanzen zurückgehalten werden, so daß die Tinte den elektrothermischen Umsetzern gegenübersteht, wie in den japanischen offengelegten Patentanmeldungen mit den Nummern 56847/1979 oder 71260/1985 beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist höchst effektiv, wenn das Filmsiedephänomen zum Ausstoß der Tinte verwendet wird.
Des weiteren kann das Tintenstrahlaufzeichnungsgerät der vorliegenden Erfindung nicht nur als Bildausgabeendgerät einer Informationsverarbeitungseinrichtung, wie einem Computer, verwendet werden, sondern auch als Ausgabeeinrichtung eines Kopierers, der über eine Leseeinrichtung verfügt, und als Ausgabeeinrichtung eines Faxgerätes mit einer Sende- und Empfangsfunktion.
Selbst wenn in der vorliegenden Erfindung irgendwelche Ausstoßmittel als Vielzahl von Druckelementen Fehler verursachen, wie den Schwachausstoß- oder Nichtausstoßfehler, kann ein nichtbedruckter Abschnitt auf dem Druckmedium durch ein normales Druckelement gedruckt werden, und ein Bilddefekt, der durch einen solchen Fehler verursacht ist, ganz vervollständigt werden, um ein Bild hoher Auflösung zu erhalten.

Claims

Druckgerät zum Drucken auf ein Druckmedium (P) unter Verwendung eines Druckknopfes mit einer Anordnung von Druckelementen, mit: einem Hauptabtastmittel (40, 1104, 1104D) zum Abtasten des Druckkopfes relativ zum Druckmedium in Hauptabtastrichtung (D1); einem Druckkopfansteuermittel zum Steuern der Druckelemente, um auf das Druckmedium zu drucken; einem Zusatzabtastmittel (30, 1102, 1102D) zum Bewegen des Druckkopfes relativ zum Druckmedium in einer zusätzlichen Abtastrichtung (D2), die im wesentlichen senkrecht zur Hauptabtastrichtung verläuft; und mit einem Drucksteuermittel (1100) zum Steuern des Hauptabtastmittels, des Druckkopfansteuermittels und des Zusatzabtastmittels, um das Druckkopfansteuermittel zu veranlassen, den Druckkopf während einer Hauptabtastung auf das Druckmedium drucken zu lassen und das Zusatzabtastmittel zum Bewegen des Druckkopfes in der Zusatzabtastrichtung zwischen Hauptabtastungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Drucksteuermittel eingerichtet ist zum Steuern des Hauptabtastmittels, des Zusatzabtastmittels und des Druckkopfansteuermittels: zum Veranlassen des Hauptabtastmittels, eine erste Hauptabtastung auszuführen, und des Druckkopfansteuermittels, den Druckkopf während der ersten Hauptabtastung auf das Druckmedium ohne Verwendung fehlerhafter Druckelemente (2a, 2b, 2c) drucken zu lassen, die nicht in der Lage sind, korrekt zu drucken, so daß Zonen (3a, 3b, 3c), auf denen fehlerhafte Druckelemente gedruckt würden, nicht gedruckt werden; zum Veranlassen des Zusatzabtastmittels, eine Relativbewegung des Druckkopfes und des Druckmediums in der Zusatzabtastrichtung um einen Betrag zu veranlassen, der wenigstens einer Breite zwischen den Druckelementen gleicht; und dann das Hauptabtastmittel zu veranlassen, eine zweite Hauptabtastung durchzuführen, und das Druckkopfansteuermittel zu veranlassen, den Druckkopf bei den Nichtdruckzonen (3a, 3b, 3c) des Druckmediums während der zweiten Hauptabtastung unter Verwendung anderer Druckelemente als die fehlerhaften Druckelemente zu drucken; und dann das Zusatzabtastmittel zu veranlassen, eine Relativbewegung des Druckkopfes und des Druckmediums zu bewirken, um den Druckkopf zur Position zurückkehren zu lassen, bei der die zweite Hauptabtastrichtung begonnen hat.
Druckgerät nach Anspruch 1, das des weiteren über ein Verschiebemittel verfügt, um den Druckkopf relativ zum Druckkopf in Zusatzabtastrichtung zu verschieben, wobei die Verschiebung des Druckkopfes in Zusatzabtastrichtung abhängig ist vom Abstand zwischen den Druckelementen, die das Zusatzabtastmittel ausführt.
Druckgerät nach Anspruch 1, dessen Druckelemente vom Druckkopf längs der Zusatzabtastrichtung angeordnet sind.
Druckgerät nach Anspruch 3, dessen Druckkopf das Drucken in einer Breite ausführt, die einer Länge der Druckelementanordnung entspricht, ausschließlich wenigstens eines der gegenüberliegenden Enden der Anordnung von den Druckelementen.
Druckgerät nach Anspruch 3, das des weiteren über ein Anomalitätsfeststellmittel verfügt, das ein anomales Druckelement unter Druckelementen des Druckkopfes feststellt.
Druckgerät nach Anspruch 1, dessen Druckkopf Tintenausstoßöffnungen hat, um Tinte entsprechend der Vielzahl von Druckelementen auszustoßen, wobei innerhalb einer jeden der Ausstoßöffnungen Ausstoßmittel zum Tintenausstoß vorgesehen sind.
Druckgerät nach Anspruch 6, dessen Ausstoßmittel ein elektrothermischer Energieumsetzer ist, der thermische Energie der Tinte zuführt und eine Zustandsänderung in der Tinte durch die Wärme zum Ausstoß der Tinte herbeiführt.
Druckgerät nach Anspruch 1, das Textilstoff als Druckmedium verwendet.
Druckgerät nach Anspruch 1, dessen Zusatzabtastmittel gesteuert wird zum Ausführen der relativen Verschiebung des Druckkopfes und des Druckmediums für das sich gegenseitig ergänzende Drucken.
Druckverfahren zum Drucken auf ein Druckmedium (P) unter Verwendung eines Druckkopfes (1) mit einer Anordnung von Druckelementen, das das Abtasten des Druckkopfes relativ zum Druckmedium in Hauptabtastrichtung (D1), das Ansteuern der Druckelemente zum Drucken auf das Druckmedium und Bewegen des Druckkopfes relativ zum Druckmedium in einer im wesentlichen senkrecht zur Hauptabtastrichtung verlaufenden Zusatzabtastrichtung (D2) umfaßt, gekennzeichnet durch: Ausführen (S204) einer Hauptabtastung und Veranlassen des Druckkopfes zum Drucken auf das Druckmedium während der ersten Hauptabtastung ohne fehlerhafte Druckelemente (2a, 2b, 2c), die zum korrekten Drucken nicht in der Lage sind, so daß Zonen (3a, 3b, 3c), auf denen die fehlerhaften Druckelemente drucken würden, nicht bedruckt werden; Herbeiführen (S206) einer Relatvbewegung des Druckkopfes und des Druckmediums in Zusatzabtastrichtung um einen Betrag, der wenigstens dem Abstand zwischen den Druckelementen gleicht; Ausführen (S207) einer zweiten Hauptabtastung und Veranlassen des Druckkopfes zum Drucken auf den nicht gedruckten Zonen (3a, 3b, 3c) des Druckmediums während der zweiten Hauptabtastung unter Verwendung anderer als der fehlerhaften Druckelemente; und Bewirken (S109) einer Relatvbewegung des Druckkopfes und des Druckmediums zur Rückkehr des Druckkopfes zur Position, bei der die erste Hauptabtastung begann.
Druckverfahren nach Anspruch 10, bei dem das Verschieben des Druckkopfes in Zusatzabtastrichtung abhängig ist vom Abstand zwischen den Druckelementen, die das Zusatzabtastmittel ausführt.
Druckverfahren nach Anspruch 10, bei dem der Druckschritt auf der Grundlage von Bilddaten ausschließlich einem Bilddatensegment entsprechend einem fehlerhaften Druckelement erfolgt, wenn ein auf dem fehlerhaften Druckelemente verursachter Fehler ein Nichtausstoßfehler ist.
Druckverfahren nach Anspruch 12, bei dem der sich gegenseitig ergänzende Druckschritt durch Auslesen eines Bildes für das fehlerhafte Druckelement unter Ausschluß bei Druckabtastung in Vorwärtsrichtung erfolgt.
Druckverfahren nach Anspruch 10, bei dem der Verschiebeschritt nach Bereitstellen einer Verschiebung in Zusatzabtastrichtung für den Druckkopf einen Beurteilungsschritt enthält, der beurteilt, ob sich andere Druckelemente im Fehlerfall der Druckzone auf dem Druckmedium entsprechend dem fehlerhaften Druckelement vom Druckkopf gegenüberstehen, der das Drucken der Druckabtastung in Vorwärtsrichtung nicht ausführen kann.
Druckverfahren nach Anspruch 14, bei dem der sich gegenseitig ergänzende Druckschritt gemäß dem Beurteilungsschritt erfolgt, wenn der Ausstoß für die Druckzone auf dem Druckmedium entsprechend dem fehlerhaften Druckelement vom Druckkopf möglich ist, der das Drucken der Druckabtastung in Vorwärtsrichtung nicht ausführen kann.
Druckverfahren nach Anspruch 14, bei dem der sich gegenseitig ergänzende Druckschritt gemäß dem Beurteilungsschritt angehalten wird, wenn Tintenausstoß für die Druckzone auf das Druckmedium entsprechend dem fehlerhaften Druckelement vom Druckkopf nicht möglich ist, der das Drucken der Druckabtastung in Vorwärtsrichtung nicht ausführen kann.
Druckverfahren nach Anspruch 16, bei dem nach Stoppen des sich gegenseitig ergänzenden Druckschritts eine Warnung folgt.
Druckverfahren nach Anspruch 14, bei dem der sich gegenseitig ergänzende Druckschritt weiterhin erfolgt, wenn der Tintenausstoß für die Druckzone auf das Druckmedium entsprechend dem fehlerhaften Druckelement vom Druckkopf nicht möglich ist, der das Drucken der Druckabtastung in Vorwärtsrichtung nicht ausführen kann.
Druckverfahren nach Anspruch 10, bei dem der Druckkopf Tintenausstoßöffnungen zum Ausstoß von Tinte entsprechend der Vielzahl von Druckelementen hat, und innerhalb jeder der Ausstoßöffnungen sind Ausstoßmittel zum Ausstoß von Tinte vorgesehen.
Druckverfahren nach Anspruch 19, bei dem das Ausstoßmittel ein elektrothermischer Energieumsetzer ist, der der Tinte thermische Energie zuführt und eine Zustandsänderung in der Tinte durch Wärme zum Ausstoß der Tinte herbeiführt.
Druckverfahren nach Anspruch 10, bei dem das Druckmedium ein Textilstoff ist.
Druckverfahren nach Anspruch 10, das das zusätzliche Abtastmittel zum Ausführen der Relativverschiebung des Druckkopfes zum Druckmedium für das sich gegenseitig ergänzende Drucken steuert.