DE69812480T2

DE69812480T2 - Tintenstrahldruck-Verfahren und -Vorrichtung

Info

Publication number: DE69812480T2
Application number: DE69812480T
Authority: DE
Inventors: Osamu Iwasaki; Noribumi Koitabashi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-06-19
Filing date: 1998-06-17
Publication date: 2003-12-18
Anticipated expiration: 2018-06-18
Also published as: US6312096B1; DE69812480D1; US6464329B1; EP0885732B1; JP3530717B2; JPH1110842A; EP0885732A1

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Tintenstrahldruckverfahren und eine -vorrichtung zum Ausführen des Druckens durch Strahlen von Tinte auf ein Aufzeichnungsmedium aus einem Druckkopf.
Ein Aufzeichnungsgerät, wie ein Drucker, Kopierer oder ein Faxgerät, ist eingerichtet, Punkte auf einem Aufzeichnungsmedium, wie auf Papier oder dünnen Plastikblättern durch individuelle Aufzeichnungselemente (Düsen, Heizelemente oder Heizdrähte usw.) zu erzeugen, wodurch ein Bild bedruckt wird, das die Punkte enthält. Eine derartige Aufzeichnungsvorrichtung läßt sich abhängig von der verwendeten Aufzeichnungstechnik als ein Gerät des Tintenstrahltyps, des Nadeldrucktyps, des thermischen Typs oder des Laserstrahltyps usw. klassifizieren. Unter diesen ist die Vorrichtung des Tintenstrahltyps (wird als Tintenstrahldrucker bezeichnet) eingerichtet, Tinte (die Aufzeichnungsflüssigkeit) aus den Düsen eines Druckkopfes zu strahlen und die Tintenstrahl zu veranlassen, auf dem Aufzeichnungsmedium zu kleben, um damit ein Bild auf dem Medium zu erzeugen.
Eine Anzahl von Studien sind erstellt worden, mit dem Ziel, die Tonwiedergabe ausgegebener Farbgraphiken zu verbessern, wenn das Drucken eines Farbbildes unter Verwendung eines solchen Tintenstrahldruckers erfolgt. Eine Verbesserung, die in den letzten Jahren vorgeschlagen und in die Praxis umgesetzt wurde, enthält beispielsweise entweder eine steigende Druckleistung, indem die Druckauflösung erhöht wird wie diejenige eines üblichen Farbdruckmodus, oder durch Anheben der Auflösung der Druckervorrichtung, Senden von mehrpegeligen Bilddaten an die Druckvorrichtung als Druckdaten und Bereitstellen eines mehrpegeligen Ausdrucks unter Verwendung von Punkten einer Größe, die sich von derjenigen üblicher Punkte unterscheidet. (Die Punkte der unterschiedlichen Größe werden "Unterpixel" bezeichnet.)
Ein Beispiel eines Verfahrens unter Verwendung von Unterpixeln ist eines, welches ein Bild unter Verwendung gemischter Punkte druckt, nämlich Punkte großer und kleiner Größe. Ein derartiges Druckverfahren ermöglicht es, die Tonwiedergabefähigkeit in der Bildinformation zu verbessern. Obwohl dieses Verfahren leicht realisierbar ist, wenn die Anzahl von Düsen, die ein Tintenstrahlkopf besitzt, eine pro Farbe ist, wird jedoch die Steuerung sehr komplex, wenn Verwendung gemacht wird von einem Kopf mit einer Vielzahl von Düsen für jede Farbe.
Um für jede Düse Tinte auszustrahlen, wird die Düse üblicherweise angesteuert mit einer Frequenz oberhalb mehrerer Kilohertz. Obwohl direktes Steuern von einer CPU möglich ist, wenn die Anzahl von Düsen, die der Kopf besitzt, gering ist, so wird es zunehmend erforderlich in Hinsicht auf die Verarbeitungsgeschwindigkeit, Gebrauch zu machen von einer Hardwareschaltung, wie von einem Gate-Array, wenn die Anzahl der Düsen größer wird. Wenn der Umfang an ausgestrahlter Tinte aus den Düsen zu modulieren ist, um große und kleine Punkte zu bilden, wird dies des weiteren ausgeführt durch Ändern der Breite der Ansteuerimpulse für den Tintenausstoß oder durch Umschalten der Zeitvorgabe, zu der die Ansteuerelemente innerhalb der Düse angesteuert werden, um die Tinte auszustoßen. Wenn die Ansteuerzeitvorgabe umgeschaltet wird, ist es erforderlich, daß der Kopf intern versehen ist mit zwei Ansteuerdatenregistern pro Düse, wobei ein Register für große Punkte und das andere für kleine Punkte ist. Wenn die Anzahl von Düsen höher wird, wird auch die Anzahl von Düsen ansteigen, um ein ganzzahliges Vielfaches. Das Endergebnis ist eine Druckkopfschaltung großen Umfangs und eines Folgeanstiegs der Kosten vom Druckkopf.
Das Verfahren zum Ändern der Ansteuerimpulsbreite erfordert das Bereitstellen individueller Signalleitungen, um die Düsen individuell steuern zu können. Folglich wird die Einzelsignalleitung, die üblicherweise ausreichend ist, mehrere hundert Signalleitungen umfassen (deren Anzahl äquivalent der Anzahl von Düsen ist). Dies erfordert eine äquivalente Anzahl an Kontakten zwischen dem Kopf und dem Kabel, eine äquivalente Anzahl von Leitungen im flexiblen Kabel, die zum Druckkopf führen, und eine äquivalente Anzahl von Treibertransistoren für die Aufzeichnungselemente. Dies wiederum führt zu höheren Kosten.
Wenn das Drucken durch Mischen großer und kleiner Punkte vorausgeht durch eine Einzelabtastung eines seriellen Druckkopfes, dann wird das Drucken ausgeführt, indem der Druckkopf veranlaßt wird, eine Vielzahl von Abtastungen (Mehrfachdurchgängen) auszuführen und Abtastungen zusammenzusetzen, die große Punkte bilden, und Abtastungen, die kleine Punkte bilden. Ein derartiges Verfahren ermöglicht es, durch Mischen großer und kleiner Punkte in einem Bild einen Druck durch eine einfache Anordnung zu erreichen. Da jedoch dieses Verfahren immer eine Vielzahl von Abtastungen des Druckkopfes erfordert, ist auch eine längere Zeitdauer zum Drucken erforderlich.
In einer Situation, bei der Pixel solchermaßen gebildet werden unter Verwendung großer und kleiner Punkte, ist es des weiteren wünschenswert, die Pixel durch Veranlassen der Überlappung von großen und kleinen Punkten. Ein Problem, das aufkommt, ist dasjenige, das die großen und kleinen Punkte jedoch an Stellen gebildet werden, die gegeneinander versetzt sind. Dies veranlaßt das Bild, eine körnige Erscheinung aufgrund kleiner Punkte anzunehmen, die in räumlich getrennter Beziehung zueinander stehen, und führt zum Auftreten weißer Streifen.
Das Dokument EP-A-0816102, das nach dem Prioritätstag der vorliegenden Anmeldung veröffentlicht wurde, ist relevant zum Zwecke lediglich der Neuheit unter dem Artikel 54 (3) EPC, und beschreibt ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, bei dem ein Aufzeichnungskopf gesteuert wird, große und kleine Tintentropfen auszustoßen, und in einem Beispiel werden große und kleine Tintentröpfchen aus einer Ausstoßöffnung ausgestoßen, so daß die beiden Tintentröpfchen auf dem Aufzeichnungsmedium zu unterschiedlichen Zeiten auftreffen, um einen ersten und einen zweiten Tintenpunkt zu bilden, wobei zumindest ein Teil des ersten Punktes im zweiten Tintenpunkt liegt und umgekehrt. Dieses Aufzeichnungsverfahren gestattet jedoch keine Doppelimpuls-Tintenausstoßsignale.
Das Dokument EP-A-0737586 beschreibt eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung und ein -verfahren, bei dem Tintentröpfchen angeordnet sind, während des Flugs sich zu vereinigen, um Tintentröpfchen unterschiedlicher Größe zu bilden, die sich dann auf dem Aufzeichnungsmedium ablagern.
Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Tintenstrahldruckverfahren und eine -vorrichtung zu schaffen, wodurch ein Pixel gedruckt werden kann mit einer Vielzahl von Punkten, die mit dem Ton des Pixels unter Verwendung einer einfachen Anordnung und einer einfachen Steuerung übereinstimmen.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist eine Tintenstrahldruckvorrichtung zum Drucken eines Bildes auf ein Aufzeichnungsmedium unter Verwendung eines Tintenstrahldruckkopfes mit einer Vielzahl von Tintenausstoßmitteln, die jeweils betriebsbereit sind, einen Ausstoß von Tinte aus einer zugehörigen Ausstoßöffnung auf ein Aufzeichnungsmedium zu veranlassen, um ein Bild unter Verwendung von Tintenpunkten unterschiedlicher Größe zu erzeugen, mit:
einem Abtastmittel zum Bewegen des Druckkopfes oder des Aufzeichnungsmediums, um den Druckkopf zu veranlassen, das Aufzeichnungsmedium abzutasten;
einem Ansteuermittel zum Liefern von Ausstoßsignalen an das Tintenausstoßmittel, um den Ausstoß von Tintentröpfchen aus den Ausstoßöffnungen zu veranlassen; und mit
einem Steuermittel zum Steuern des Ansteuermittels, während der Druckkopf das Aufzeichnungsmedium abtastet, um den Ausstoß von Tintentröpfchen unterschiedlichen Volumens aus den Ausstoßöffnungen auf das Aufzeichnungsmedium gemäß den zu druckenden Bilddaten zu veranlassen, so daß jedes individuelle Tintentröpfchen einen zugehörigen Tintenpunkt auf dem Aufzeichnungsmedium mit Tintenpunkte unterschiedlicher Größe erzeugenden Tröpfchen unterschiedlichen Volumens erzeugt, so daß das Bild unterschiedlich große Punkte hat, wobei das Steuermittel betriebsbereit ist zum Steuern der Ausstoßgeschwindigkeit, der Zeitvorgabe und des Volumens von Tintentröpfchen, die aus einer einzigen Ausstoßöffnung durch Steuern des Anlieferns von Ausstoßsignalen durch das Ansteuermittel zum Ausstoß kommen, so daß zwei Ausstoßsignale, von denen wenigstens eines ein Doppelimpulssignal ist, in Aufeinanderfolge an die Ausstoßöffnung gelangen, um die Ausstoßöffnung zu veranlassen, zwei aufeinanderfolgende Tintentröpfchen in der Weise auszustoßen, daß eines der beiden Tintentröpfchen mit höherer Geschwindigkeit ausgestoßen wird und ein größeres Volumen hat als das andere der beiden Tintentröpfchen, und die relativen Ausstoßzeitvorgaben und Geschwindigkeiten der beiden Tintentröpfchen so sind, daß die beiden Tintentröpfchen auf den Aufzeichnungsträger zu unterschiedlichen Zeiten auftreffen, um einen ersten und einen zweiten Tintenpunkt zu bilden, wobei wenigstens ein Teil des einen der beiden Tintentröpfchen im anderen liegt.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist ein Verfahren zum Tintenstrahldrucken, zu dem das Drucken eines Bildes auf ein Aufzeichnungsmedium unter Verwendung eines Tintenstrahlkopfes mit einer Vielzahl von Tintenausstoßmitteln gehört, die jeweils betriebsbereit sind, den Ausstoß von Tinte aus einer zugehörigen Ausstoßöffnung auf das Aufzeichnungsmedium zu veranlassen, um ein Bild unter Verwendung von Punkten unterschiedlicher Größe zu erzeugen, mit den Verfahrensschritten:
Abtasten entweder des Druckkopfes oder des Aufzeichnungsmediums zum Veranlassen des Druckkopfes, das Aufzeichnungsmedium abzutasten,
Verwenden eines Ansteuermittels, um Ausstoßsignale an das Tintenausstoßmittel zum Veranlassen des Ausstoßes von Tintentröpfchen aus den Ausstoßöffnungen zu liefern; und
Steuern des Ansteuermittels, während der Druckkopf das Aufzeichnungsmedium abtastet, um Tintentröpfchen unterschiedlichen Volumens zu erzeugen, die von den Austrittsöffnungen auf das Aufzeichnungsmedium gemäß den zu druckenden Bilddaten auszustoßen sind, so daß jedes individuelle Tintentröpfchen einen zugehörigen Tintenpunkt auf dem Aufzeichnungsmedium mit unterschiedlichen Volumentröpfchen bildet, die Tintenpunkte unterschiedlicher Größe bilden, so daß das Bild mit Punkten unterschiedlicher Größe entsteht durch Steuern der Ausstoßgeschwindigkeit, der Zeitvorgabe und des Volumens von Tintentröpfchen, ausgestoßen aus einer einzelnen Ausstoßöffnung durch Steuern des Anlieferns von Ausstoßsignalen durch das Ansteuermittel in der Weise, daß zwei Ausstoßsignale, von denen wenigstens eines ein Doppelimpulssignal enthält, in Aufeinanderfolge an die Ausstoßöffnung gelangen, um die Ausstoßöffnung zu veranlassen, zwei aufeinanderfolgende Tintentröpfchen so auszustoßen, daß eines von zwei Tintentröpfchen mit höherer Geschwindigkeit und größerem Volumen ausgestoßen wird als das andere der beiden Tintentröpfchen und daß die jeweiligen Ausstoßzeitvorgaben und Geschwindigkeiten der beiden Tintentröpfchen so eingerichtet sind, daß die beiden Tintentröpfchen auf das Aufzeichnungsmedium zu unterschiedlichen Zeiten gelangen, um einen ersten und einen zweiten Tintenpunkt zu bilden, bei dem wenigstens ein Teil des einen der Tintentröpfchen im anderen liegt.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sieht ein Tintenstrahldruckverfahren vor und eine -vorrichtung vor, um die Menge gestrahlter Tinte zu modulieren, um die Tinte zur Bildung von Punkten unterschiedlicher Durchmesser zu strahlen und ein Bild zu drucken mit einer Vielzahl von Punkten, deren Durchmesser mit den Pegeln der mehrpegeligen Druckdaten übereinstimmen.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sieht ein Tintenstrahldruckverfahren und eine -vorrichtung vor, womit das Drucken von Punkten entsprechend den Tönungen gedruckter Pixel ohne Verringern der Druckgeschwindigkeit übereinstimmt.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sieht ein Tintenstrahldruckverfahren und eine -vorrichtung vor, wodurch es möglich ist, ein Bild zu erzeugen, bei dem das Auftreten von Körnigkeit und weißen Streifen unterdrückt ist durch Bilden von Pixeln unter Verwendung sich überlappender Punkte großer und kleiner Durchmesser, um die Pixel zu erzeugen.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung deutlich, in der gleiche Bezugszeichen dieselben oder ähnliche Teile in allen Figuren bedeuten.
Die beiliegende Zeichnung, die ein Teil der Beschreibung bildet, veranschaulicht Ausführungsbeispiele der Erfindung und dient gemeinsam mit der Beschreibung der Erläuterung des erfinderischen Prinzips.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Druckersystems darstellt, welches über einen Hauptcomputer und eine Druckervorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verfügt;
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die die äußere Erscheinung des Aufzeichnungsabschnitts einer Tintenstrahlvorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau einer Kopfkartusche nach diesem Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 4 ist ein Diagramm, das die elektrische Verbindung zwischen der Kopfkartusche und der Druckvorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel darstellt;
Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung von Druckdaten in einem Druckertreiber nach diesem Ausführungsbeispiel darstellt;
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Schaltungsplatine in der Kopfkartusche nach diesem Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel des Aufbaus einer Düse in einem Druckkopf nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 8 ist ein Diagramm, das nützlich ist bei der Beschreibung einer Umleitung in der Tintenstrahlposition;
Fig. 9A, 9B und 9C sind Diagramme, die hilfreich sind bei der Beschreibung einer Schwierigkeit, die durch Bilden eines großen Punktes zuerst und dann eines kleinen Punktes aufkommt, wenn Pixel durch eine Vielzahl von Punkten gebildet werden;
Fig. 10A, 10B, 10C, 10D und 10E sind Diagramme, die hilfreich sind beim Beschreiben einer Abweichung in der Punktposition in einem Falle, bei dem zuerst ein kleiner Punkt gebildet wird und dann ein großer Punkt in diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 11A, 118, 11C und 11D sind Diagramme, die hilfreich sind bei der Beschreibung einer Abweichung in Punktposition, verursacht durch eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen einem Tintentröpfchen zum Erzeugen eines großen Punktes und einem Tintentröpfchen zur Erzeugung eines kleinen Punktes;
Fig. 12 ist ein Diagramm, das hilfreich ist bei der Beschreibung von Beispielen vom Kopftreiber gemäß der Art der Kartusche (Tinte) in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 13 ist ein Diagramm, das hilfreich ist bei der Beschreibung von Zeitvorgaben zum Ansteuern der Düsen eines Druckkopfes in einer Druckervorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 14 ist ein Diagramm, das Zeilen von Punkten darstellt, die gedruckt sind gemäß Zeitvorgabe von Fig. 13 in der Druckervorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 15 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Druckdatenverarbeitungsschaltung darstellt in der Druckervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels;
Fig. 16 ist ein Diagramm zur Erläuterung von Düsenansteuerzeitvorgaben, wenn das Drucken ausgeführt wird von einem Druckkopf gemäß diesem Ausführungsbeispiel;
Fig. 17 ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Beispiels von Ausgangssignalen, gewonnen durch Decodieren von 2-Bit- Druckdaten;
Fig. 18 ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Mehrfachdurchgangsdruckverfahrens;
Fig. 19 ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Beispiels von Ausgangssignalen, gewonnen durch Decodieren von 2-Bit-Druckdaten in diesem Ausführungsbeispiel;
Fig. 20 ist ein Ablaufdiagramm, das die Druckerverarbeitung in einer Tintenstrahldruckervorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel darstellt;
Fig. 21 ist ein Ablaufdiagramm, das die Kopftreiberverarbeitung in Schritt S3 in Fig. 20 darstellt;
Fig. 22 ist ein Ablaufdiagramm zum Erläutern des Druckens in drei Durchgängen nach diesem Ausführungsbeispiel;
Fig. 23A, 23B und 23C sind Querschnittsansichten, die Beispiele von Düsenanordnungen in einem Druckerkopf nach diesem Ausführungsbeispiel zeigen;
Fig. 24A und 24B sind Diagramme zum Beschreiben des Druckens eines Bildes durch zwei Tintentröpfchen derselben Menge an Tinte nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Fig. 25 ist ein Diagramm, das die Lagebeziehung unter großen, mittleren und kleinen Punkten nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. In der Beschreibung bedeutet das Wort "Aufzeichnung" das Erzeugen eines Bildes von nicht nur Zeichen, Symbolen oder Figuren, sondern auch von Bildmustern auf einem Aufzeichnungsmedium.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Druckersystems nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die Hauptcomputerseite des Systems allgemein eingerichtet zum Ausführen der Verarbeitung verschiedener Daten unter Verwendung von Anwendersoftware 102, die auf dem Betriebssystem (OS)101 läuft. Der Datenfluß wird beschrieben für einen Fall, bei dem Bilddaten, die erstellt wurden unter Verwendung der Anwendersoftware 102, die der Handhabung von illustrierten Bildern dienen, ausgegeben werden an einer Druckervorrichtung über einen Druckertreiber 103, so daß das Bild von der Druckervorrichtung gedruckt werden kann.
Wenn die von der Anwendersoftware 102 erstellten und verarbeiteten Bilddaten illustrierte Bilddaten sind, werden sie zum Druckertreiber 103 als mehrpegelige RGB-Daten gesandt. Der Druckertreiber 103 wendet die Farbverarbeitung bezüglich der mehrpegeligen RGB-Daten an, die von der Anwendersoftware 102 kommen, unterzieht dann die Ergebnisse der Halbtonverarbeitung, um eine Umsetzung der Daten zu bewirken, die nicht verwendbare zweipegelige CMYK-Daten sind. Die solchermaßen umgesetzten Bilddaten werden abgegeben über eine Druckerschnittstelle im Hauptcomputer und über eine Schnittstelle, die zu einer Speichereinrichtung führt, die Dateien und dergleichen speichert. In der in Fig. 1 gezeigten Anordnung werden die Bilddaten abgegeben an die Druckervorrichtung über eine Schnittstelle, die zur Druckervorrichtung führt.
Unter der Steuerung der Steuersoftware 104 empfängt die Druckervorrichtung die Bilddaten, überprüft sie zur Bestimmung, welcher Druckermodus, welche Tintenstrahlkartusche und dergleichen passend sind zur Verwendung und liefert die empfangenen Bilddaten an die Maschinensoftware 105. Die Maschinensoftware 105 akzeptiert die empfangenen Bilddaten im Druckermodus und der Datenstruktur, die durch die Steuerungssoftware 104 spezifiziert ist, erzeugt Tintenstrahlimpulse auf der Grundlage der Bilddaten und gibt die Impulse an die Kopfkartusche 106 ab. Im Ergebnis strahlt die Kopfkartusche 106 die Tinten zugehöriger Farben zum Drucken eines Farbbildes gemäß diesen Bilddaten auf das Aufzeichnungsmedium. Angemerkt sei, daß die Kopfkartusche 106 aufgebaut ist als integrierter Körper mit Tintentanks, die Tinten der jeweiligen Farben enthalten, und mit einem Druckkopf.
Fig. 2 ist ein Diagramm, das die mechanische Struktur der Druckervorrichtung des Tintenstrahltyps mit austauschbarer Kartusche nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Die Vorderabdeckung der Tintenstrahldruckervorrichtung ist hier weggenommen worden, um das Innere der Vorrichtung offenzulegen.
Die Vorrichtung enthält eine austauschbare Kopfkartusche 1 (die der Kopfkartusche 106 in Fig. 1 entspricht). Die Kopfkartusche 1 ist ausgestattet mit einem Tintentankabschnitt, der Tinte enthält, und mit einem Druckkopf. Eine Schlitteneinheit 2 trägt die Kopfkartusche 1 und bewegt die Kopfkartusche 1 nach links und rechts, um das Drucken auszuführen. Ein Halter 3 dient der Sicherung der Kopfkartusche 1 und arbeitet in Verbindung mit einem Kartuschenfixierhebel 4. Genauer gesagt, nachdem die Kopfkartusche 1 in die Schlitteneinheit 2 eingesetzt ist, wird der Kartuschenfixierhebel 4 betätigt, um die Kopfkartusche 1 fest zu sichern mit der Schlitteneinheit 2. Damit wird die Kopfkartusche 1 positioniert, und es werden elektrische Kontakte zwischen der Kopfkartusche 1 und der Schlitteneinheit 2 hergestellt. Ein flexibles Kabel 5 sendet elektrische Signale zur Schlitteneinheit 2. Ein Schlittenmotor 6 dreht sich, um die Schlitteneinheit 2 zurück und nach vorn in Hauptabtastrichtung zu bewegen. Ein Schlittengurt 6 wird in Bewegung versetzt durch den Schlittenmotor 6, um die Schlitteneinheit nach links und nach rechts zu bewegen. Eine Führungswelle 8 stützt die Schlitteneinheit 2, so daß die Schlitteneinheit 2 zum Gleiten in der Lage ist. Ein Ausgangslagesensor 9 hat einen Optokoppler zum Entscheiden der Ausgangsposition von der Schlitteneinheit 2. Ein Lichtschirm 10 dient der Feststellung der Ausgangsposition. Wenn die Schlitteneinheit 2 an der Ausgangsposition ankommt, schneidet der Lichtschirm 10 das Licht ab, das auf den Optokoppler auftrifft, der auf der Schlitteneinheit 2 vorgesehen ist, wodurch die Tatsache, daß die Schlitteneinheit 2 an der Ausgangsstellung angekommen ist, erfaßt wird. Eine Ausgangspositionseinheit 12 enthält einen Regeneriermechanismus für den Druckkopf der Kopfkartusche 1. Eine Papierausgabewalze 13 dient der Ausgabe des Aufzeichnungsmediums (Aufzeichnungspapier u. a.). Das Aufzeichnungsmedium wird von der Ausgabewalze 13 ergriffen und spurt (nicht dargestellt) so, damit es aus der Druckervorrichtung ausgegeben wird. Eine LF- Einheit (Zeilenzuführeinheit) 14 transportiert das Aufzeichnungsmedium um einen vorbestimmten Betrag in Unterabtastrichtung.
Fig. 3 ist eine detaillierte Ansicht der Kopfkartusche 1, die in diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Verwendung findet. Die Kopfkartusche 1 enthält einen austauschbaren Tintentank 15 für die Farbe Schwarz (Bk), und ein ersetzbarer Tintentank 16 enthält Tinten, die als Farbstoffe für C, M und Y dienen. Der Tintentank 16 hat Ports (Farblieferports) 17, die mit der Kopfkartusche 1 verbunden sind, um die Tinten anzuliefern. Der Tintentank 15 hat einen Port (Tintenanlieferport) 18, der verbunden ist mit der Kopfkartusche 1, um die Tinte anzuliefern. Die Tintenanlieferports 17, 18 sind verbunden mit Anlieferröhren 20, um den Druckkopfabschnitt 21 mit Tinten zu beliefern. Ein Kontaktabschnitt 19 für elektrische Signale ist mit dem flexiblen Kabel 5 (siehe Fig. 2) verbunden, so daß verschiedene Signale an die Kopfkartusche 1 gesandt werden können.
Fig. 4 ist eine detaillierte Ansicht, die den Kontaktabschnitt 19 von der Kopfkartusche 1 zeigt.
Der Kopfabschnitt 19 ist versehen mit einer Vielzahl von Elektrodenkissen, durch die Signale als Signal bezüglich des Tintenstrahlens und ein ID-Signal zum Identifizieren der Kopfkartusche 1 ausgetauscht werden mit der Tintenstrahldruckervorrichtung per se. Durch Überprüfen des Leitungszustands über den Kontaktabschnitt 19, der in Fig. 4 gezeigt ist, ist es möglich zu erfassen, ob die Kopfkartusche 1 ersetzt worden ist.
Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Bildverarbeitung von einem Bildverarbeitungsmodul im Druckertreiber 103 dieses Ausführungsbeispiels darstellt.
Ein RGB-Leuchtdichtesignal wird angelegt als ein Eingangssignal, bei dem ein Pixel aus insgesamt 24 Bits besteht, wobei das Pixel Komponenten R, G und B hat, die jeweils durch acht Bits dargestellt werden. Eine Leuchtdichte-zu-Dichte- Umsetzungsverarbeitung wird ausgeführt in Schritt S101, um dieses Eingangssignal in ein 24-Bit-Dichtesignal mit den Signalkomponenten C, M, Y von jeweils acht Bits umzusetzen, oder ein 32-Bit-Dichtesignal mit Signalkomponenten C, M, Y, K von jeweils acht Bits. Eine Maskierverarbeitung wird ausgeführt in Schritt S102, um eine Korrektur für unnötige Farbkomponenten an die Pigmente anzuwenden, die in den CMY-Farbstoffen enthalten sind. Danach folgt Schritt S103, bei dem eine UCR-/BGR- Verarbeitung angewandt wird, um Unterfarben zu beseitigen und um die Schwarzkomponente auszulesen. Beträge von Primär- und Sekundärfarben, die in Hinsicht auf jedes Pixel gedruckt werden, werden in Schritt S104 beschränkt. Hier ist die Primärfarbe auf 300% und die Sekundärfarbe auf 400% beschränkt.
Es folgt Schritt S105, bei dem eine Ausgangsgammakorrektur zum Linearisieren der Ausgangskennlinie angewandt wird. Die Steuerung schreitet dann fort zu Schritt S106, bei dem 8-Bit- Signale der Halbtonverarbeitung unterzogen werden, um die Daten jeweils der Farben C, M, Y, K in 1-Bit- oder in 2-Bit-Signale umzusetzen. Die Halbtonverarbeitung wird ausgeführt unter Anwendung eines Verfahrens, wie beispielsweise der Fehlerdiffusion oder der Rasterung.
Fig. 6 ist ein Diagramm, das den Ablauf von Signalen in der Kopfkartusche 1 von der Tintenstrahldruckervorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel zeigt. Speziell angemerkt sei hier, daß zwei Heizelemente (Heizelemente A, B) zu Tintenstrahlzwecken vorgesehen sind für jede einzelne Düse, und die Heizelemente erzeugen ungefähr identische Wärmemengen. Ein Fall wird nun beschrieben, bei dem das Drucken ausgeführt wird, während die Größe gestrahlter Tintentröpfchen durch Umschalten der Anzahl von Heizelementen gesteuert wird. In einem anderen möglichen Ausführungsbeispiel können eine Vielzahl von Heizwiderständen (Heizelementen), die unterschiedliche Wärmemengen erzeugen, für jede Düse vorgesehen sein, und die erzeugte Wärmemenge läßt sich steuern durch Ansteuern der Heizelemente in selektiver Weise, wodurch die Mengen von ausgestrahlter Tinte aus den individuellen Düsen verändert werden. Das Verfahren des Tintenstrahlens ist des weiteren nicht auf das thermische Verfahren dieses Ausführungsbeispiels beschränkt. Beispielsweise kann eine Technik angewandt werden, die auf piezoelektrischen Elementen basiert.
Fig. 6 zeigt ein Heizelementfeld 601 vom Druckkopf (der Kopfkartusche 106). Zu druckende Bilddaten 621 werden an das Heizelementfeld 106 in serieller Weise synchron mit einem Taktsignal 622 aus einer Steuerung (CPU in Fig. 15) der Druckervorrichtung gesandt. Die Bilddaten 621 werden von einem Schieberegister 602 übertragen und gehalten. Wenn alle zu zu einer einzigen Druckerzeitvorgabe druckende Daten in das Schieberegister 602 gesandt worden und gespeichert sind, gibt die Steuerung ein Zwischenspeichersignal (LACLK) 623 ab, und die im Schieberegister 602 gespeicherten Daten werden in der Zwischenspeicherschaltung 603 zeitweilig synchron mit dem Zwischenspeichersignal (LACLK) 623 gespeichert. Als nächstes werden die Bilddaten, die die Zwischenspeicherschaltung 603 speichert, einer spezifischen Gruppierung unterzogen durch eine Vielzahl von Verfahren, so daß diskrete Punkte gedruckt werden unter Verwendung der Bilddaten. Das Ausgangssignal der Zwischenspeicherschaltung 603 wird ausgewählt und ausgegeben an jeden Heizelementetreiber gemäß einem Blockauswahlsignal (BLOCK) 624. Ein Ungeradzahl/Geradzahlwähler 605 wählt aus und steuert die ungeradzahligen oder geradzahligen Düsen des Druckkopfes an, abhängig von einem Auswahlsignal (O/E) 625. Wenn das Beispiel der Schaltungsanordnung für den Druckkopf, der in diesem Ausführungsbeispiel Verwendung findet, so ist, daß zwei Tintenstrahlheizelemente A, B für eine Düse vorgesehen sind und die ausgestrahlte Tintenmenge aus einer jeden Düse umgeschaltet wird, wird die Modulation ausgeführt durch Umschalten der Anzahl verwendeter Heizelemente.
Es ist vorzuziehen, daß das Schieberegister 602 und die Zwischenspeicherschaltung 603 jeweils in der Lage sind, eine Anzahl von Bits zu halten, die doppelt so groß ist wie die Anzahl von Düsen (wenn ein Pixel aus zwei Bits zusammengesetzt ist).
Verschiedene Verfahren zum Steuern der Größe gedruckter Punkte sind in Hinsicht auf die zuvor beschriebene Anordnung verfügbar. Auf dem Wege des Beispiels wird die Anordnung so verwendet, daß wenn nur ein Tintenstrahlheizelement 607 von einem Heizaktivierungssignal (HEA) 627 über einen Treiber A 606 angesteuert ist, wobei eine erste Düse 1-1 betrachtet wird, ein kleiner Punkt von Tinte erzeugt wird, die aus der Düse 101 ausgestrahlt wird. Wenn Tintenstrahlheizelemente A 607 und B 609 ungefähr gleichzeitig vom Heizaktivierungssignal (HEA) 627 angesteuert werden und ein Heizaktivierungssignal (HEB) 628 über Treiber A 606 und B 608 angesteuert werden, wird eine große Tintenmenge aus der Düse 1-1 abgestrahlt, um einen großen Punkt zu bilden. In Hinsicht auf eine zweite Düse 1-2 wird gleichermaßen ein kleiner Punkt erzeugt, wenn nur ein Tintenstrahlheizelement A 611 von einem Treiber A 610 angesteuert wird, und ein großer Punkt wird erzeugt, wenn Tintenstrahlheizelemente A 611 und B 613 ungefähr gleichzeitig vom Treiber A 610 und einem Treiber B 612 angesteuert werden.
Fig. 7 ist ein Diagramm, das die Anordnung der Düse 1-1 des Tintenstrahlkopfes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Die beiden Heizelemente A 607, B 609 zum Erzeugen ungefähr derselben Wärmemenge sind hier in der Düse 1-1 vorgesehen. Das Heizelement A 607 ist an einer Stelle nahe einer Düsenöffnung 1a plaziert, und das Heizelement B 609 ist an einer Stelle fern von der Öffnung 1a plaziert. Angemerkt sei, daß der Tintenstrahlkopf mit der Düse auch in einem zweiten Ausführungsbeispiel Verwendung finden kann.
Fig. 8 ist ein Diagramm, das hilfreich ist zur Beschreibung der Art, in der der Schlitten 2 horizontal in Hinsicht auf das Aufzeichnungsmedium 800 transportiert wird und Tinte auf das Medium gestrahlt wird. Vc stelle die Reisegeschwindigkeit vom Schlitten 2 dar, L den Abstand zwischen dem Aufzeichnungsmedium 800 und der Düsenspitze des Kopfes, V die Geschwindigkeit, mit der aus dem Kopf gestrahlt wird, und d stelle einen Abstand dar, der eine Tintentropfablenkung vom Punkt 801 repräsentiert, zu dem der Tintentropf vom Kopf gestrahlt wird, zu einem Punkt 802, bei dem der Tintentropfen den Aufzeichnungsträger 800 erreicht, nachdem er vom Kopf abgestrahlt wurde.
Wenn des weiteren f (Hz) die maximale Ansteuerfrequenz zum Drucken von Punkten derselben Größe aus derselben Düse des Druckkopfes darstellt und N (dpi) die Auflösung darstellt, zu der das Drucken ausgeführt wird, wird die Schlittengeschwindigkeit Ve zum Bewegen des Druckkopfes ausgedrückt durch folgende Gleichung:
Vc (mm/s) = {25,4 (mm)/N} · f
V1 (mm/s) stelle die Geschwindigkeit eines großen Tintentropfens (zum Erzeugen eines großen Punktes) dar, der aus der Düse gestrahlt wird, und V2 stelle die Geschwindigkeit eines kleinen Tintentropfens dar (zum Erzeugen eines kleinen Punktes), der aus der Düse ausgestrahlt wird, wobei V1 > V2 ist. Der Umfang der Lageabweichung d1 in der Abtastrichtung vom Druckkopf aus der Bewegung des großen Kopfes wird gestrahlt von der Düse zu dem Moment, wo der große Tropfen auf dem Aufzeichnungsmedium ankommt, während das Laufen des Druckkopfes ausgedrückt wird durch die Gleichung:
d1 (mm) = Vc · L/V1
Der Betrag der Lageabweichung d2 in Abtastrichtung des Druckkopfes im Falle eines kleinen Tintentropfens wird gleichermaßen durch folgende Gleichung ausgedrückt:
d2 (mm) = Vc · L/V2
Der Betrag der Lageabweichung in einem Falle, bei dem ein großer Tropfen und ein kleiner Tropfen gleichzeitig gestrahlt werden, beträgt folglich d2 - d1, was sich folgendermaßen schreiben läßt
d2 - d1 = Vc'L(1/V2 - 1/V1)
= (25,4/N)·f·L (1/V2 - 1/V1) (mm)
Die Einheitslänge eines Pixels beträgt 25,4/N. Wenn der Lageoffset (d2 - d1) ausgedrückt wird in Hinsicht auf die Pixellänge erhält man
(d2 - d1)/(25,4/N) = f·L(1/V2 - 1/V1) (Pixel) = f·L(V1 - V2)/V1·V2... {1)
Es ist festgestellt worden, daß wenn der Betrag der Lageabweichung zwischen den Mitten der beiden Punkte (dem großen Punkt und dem kleinen Punkt) kleiner als 0,5 Pixel ist, die Wirkung auf die Qualität des gedruckten Bildes gleich null ist, selbst wenn die Punkte dieser beiden Größen abwechselnd gedruckt werden. Wenn diese Beziehung bei der obigen Gleichung (1) angewandt wird, läßt es sich verstehen, daß eine Neigung in der Qualität des gedruckten Bildes verhindert werden kann, vorausgesetzt, daß folgender Bedingung genügt wird:
-0,5 (Pixel) = f·L·(V1 - V2)/V1·V2 - 0,5 = 0,5
oder, genauer gesagt, vorausgesetzt daß die folgende Bedingung erfüllt wird:
0 = f·L (V1 - V2)/V1·V2 = 1,0
Fig. 9A, 9B und 9C sind Diagramme, die hilfreich sind beim Beschreiben der Lagebeziehung zwischen dem großen und dem kleinen Punkt in einem Falle, bei dem der große und der kleine Punkt für ein Pixel ausgestrahlt werden aus einer Düse zu gleichen Zeitintervallen (jeweils gemäß 0,5 Pixeln), um zuerst den großen Punkt vom Pixel und dann den kleinen Punkt vom Pixel zu erzeugen, wenn der Druckkopf von links nach rechts in dieser Figur abtastet.
Fig. 9 zeigt die Lagebeziehung zwischen den Punkten, wenn der kleine Punkt nach dem großen Punkt erzeugt wird unter Bedingungen, bei denen die Geschwindigkeiten vom großen und kleinen Tintentropfen dieselben sind (normalerweise nicht möglich) oder wenn der Abstand L zwischen der Düsenspitze und dem Aufzeichnungspapier gleich null ist (normalerweise nicht möglich). In diesem Falle werden der große und der kleine Punkt in einer solchen Weise erzeugt, daß ihre Mitten voneinander um 0,5 Pixel beabstandet sind. Fig. 9B zeigt einen Fall, bei dem eine Lageabweichung von 0,25 Pixeln veranlaßt wurde durch einen Unterschied in den Geschwindigkeiten vom großen und vom kleinen Tropfen (der große Tropfen hat die höhere Geschwindigkeit) und dem Abstand L zwischen der Düsenspitze und dem Aufzeichnungspapier. Hier haben der große Punkt und der nachfolgend erzeugte kleine Punkt einen Abstand von 0,7 Pixeln zwischen ihren Mitten. Fig. 9C zeigt einen Fall, bei dem die Lageabweichung von 0,5 Pixeln verursacht wurde durch einen Unterschied in den Geschwindigkeiten vom großen und vom kleinen Tropfen, und dem Abstand L zwischen der Düsenspitze und dem Aufzeichnungsmedium. Hier hat der große Punkt und der nachfolgend erzeugte kleine Punkt einen Abstand voneinander ungefähr von einem Pixel zwischen ihren Mitten.
Im Gegensatz dazu veranschaulichen die Fig. 10A, 10B, 10C, 10D und 10E Beispiele, bei denen das Problem des Punktoffset, verursacht durch eine Differenz in den Geschwindigkeiten vom großen und vom kleinen Tropfen und vom Abstand L zwischen der Düsenspitze und dem Aufzeichnungsmedium gelöst wird durch Erzeugen des kleinen Punktes für ein Pixel durch Strahlen zuerst des kleinen Tintentropfens von einer vorgegebenen Einzeldüse und dann Erzeugen des großen Punktes für das Pixel durch Strahlen des großen Tropfens aus derselben Düse.
Fig. 10A stellt die Lagebeziehung der Punkte für einen Fall dar, bei dem der kleine Punkt erzeugt ist nach dem großen Punkt unter den Bedingungen, bei denen die Geschwindigkeiten vom großen und vom kleinen Tintentropfen dieselben sind (normalerweise nicht möglich) oder wobei der Abstand L zwischen der Düsenspitze und dem Aufzeichnungspapier gleich null ist (normalerweise nicht möglich). In diesem Falle wird der größere und der kleinere Punkt so erzeugt, daß ihre Mitten voneinander um 0,5 Pixel beabstandet sind. Fig. 10B zeigt einen Fall, bei dem eine Lageabweichung von 0,25 Pixeln verursacht wurde durch eine Differenz der Geschwindigkeiten von großen Tropfen und von kleinen Tropfen (der große Tropfen hat die höhere Geschwindigkeit) und dem Abstand zwischen der Düsenspitze und dem Aufzeichnungspapier. Hier wird der kleine Punkt und der nachfolgend erzeugte große Punkt eine Beabstandung von 0,25 Pixeln zwischen ihren Mitten haben, und der kleine Punkt fällt in den großen Punkt. Fig. 10C zeigt einen Fall, bei dem eine Lageabweichung von 0,5 Pixeln verursacht wurde durch einen Unterschied der Geschwindigkeiten vom großen und vom kleinen Tropfen und dem Abstand zwischen der Düsenspitze und dem Aufzeichnungsmedium. Hier wird der kleine Punkt und der nachfolgend erzeugte große Punkt gebildet mit ihren Mitten in ungefährer Übereinstimmung. Fig. 10D zeigt einen Fall, bei dem eine Lageabweichung von 0,75 Pixeln erzeugt wird. Der kleine Punkt und der nachfolgend erzeugte große Punkt haben hier einen Abstand von 0,25 Pixeln zwischen ihren Mitten. Fig. 10E zeigt einen Fall, bei dem eine Lageabweichung von 1,0 Pixeln erzeugt wird. Der kleine Punkt und der nachfolgend erzeugte große Punkt haben hier einen Abstand von 0,5 Pixeln zwischen ihren Mitten.
Wenn ein größer Tintentropfen gemäß einem Pixel zuerst abgestrahlt wird und dann ein kleiner Tintentropfen gemäß demselben Pixel als nächstes abgestrahlt wird, das heißt, wenn der Tintentropfen (großer Tintentropfen) mit der höheren Geschwindigkeit zuerst, wie in den Fig. 9A bis 9C gezeigt, in einem Falle, bei dem 1 Pixel erzeugt wird unter Verwendung eines großen Punktes und eines kleinen Punktes, wird der Abstand zwischen dem großen und dem kleinen Punkt länger erzeugt und jeder Punkt kann als individueller Punkt erkannt werden. Dieses erzeugt eine körnige Erscheinung, daß die Qualität des Bildes verringert, verursacht oder veranlaßt, Streifenmuster auf dem Bild oder eine unerwünschte Textur.
Wenn gemäß diesem Ausführungsbeispiel im Gegensatz dazu ein Pixel erzeugt wird, erfolgt zuerst das Abstrahlen des kleinen Tintentropfens gemäß dem Pixel und dann des großen Tintentropfens, wie in den Fig. 10A bis 10E gezeigt. Mit anderen Worten, der kleine Tintentropfen mit der niedrigen Geschwindigkeit wird zuerst abgestrahlt, um den kleinen Punkt zuerst zu bilden, dann wird der Tintentropfen mit der hohen Geschwindigkeit abgestrahlt, um als nächstes den großen Punkt zu erzeugen. Ist dies geschehen, werden der große und der kleine Tropfen in ungefährer Überlagerung oder nahe aneinander erzeugt. Im Ergebnis kann ein hochqualitatives Bild, das frei von Körnigkeit ist, erzeugt werden, während der Ton des Pixels wiedergegeben wird.
Fig. 11A, 11B, 11C und 11D sind Diagramme, die ein Beispiel in einem Fall darstellen, bei dem das Drucken ausgeführt wird, während sich der Druckkopf in der Figur von links nach rechts bewegt. Diese Diagramme sind hilfreich beim Beschreiben einer Abweichung in den gebildeten Punkten auf der Grundlage der Differenz in der Geschwindigkeit zwischen dem kleinen Tintentropfen (für den kleinen Punkt) und dem großen Tintentropfen (für den großen Punkt).
Fig. 11A ist ein Diagramm, das ein Beispiel darstellt, bei dem eine geregelte Linie, die längs mit einer Breite von zwei großen Punkten gezeichnet wird in einem einheitlichen Halbtonmuster kleiner Punkte. Bilder, die durch Quadrate durchgehender Linien in den Fig. 11A bis 11D aufgezeigt sind, zeigen die rechtsvollen Punkterzeugungsstellen auf, für die große Punkte der Bezug sind. Fig. 11A zeigt einen Fall, bei dem zuerst ein kleiner Tintentropfen ausgestoßen wird und dann ein großer Tintentropfen. Hier geht der kleine Tintentropfen voran der rechtsmäßigen Erzeugungsposition um 0,5 Pixel (die großen Punkte werden an den rechtmäßigen Stellen erzeugt), um so einen kleinen Punkt zu erzeugen. In diesem Falle sind die Geschwindigkeiten von den Tintentröpfchen zum Erzeugen des großen und des kleinen Punktes dieselben (normalerweise nicht möglich), oder der zuvor genannte Abstand beträgt null (normalerweise nicht möglich). Ein weißer Streifen wird erzeugt zwischen dem großen und dem kleinen Punkt. Bei der Bewegung des Umschaltens vom großen Punkt auf kleinen Punkt tritt eine teilweise Gesamtheit zwischen dem großen und dem kleinen Punkt auf.
Fig. 11B veranschaulicht einen Zustand, bei dem die Punkte erzeugt worden sind unter ihren ideellen Bedingungen, weil die Geschwindigkeit eines kleinen Tintentropfens in Fig. 11A geringer ist als diejenige eines großen Tintentropfens. Fig. 11C zeigt einen Fall, bei dem ein großer Punkt zuerst erzeugt wird und dann ein kleiner Punkt. Hier sind die Geschwindigkeiten der Tintentropfen zum Erzeugen des großen und des kleinen Punktes dieselben (normalerweise nicht möglich), oder der obengenannte Abstand L beträgt null (normalerweise nicht möglich). In diesem Falle geht der kleine Punkt 0,5 Pixel voran. Fig. 11D stellt einen Fall dar, bei dem die Lage, bei der der kleine Punkt erzeugt wird, verzögert ist um 1,0 Pixel von der rechtsmäßigen Stelle der Erzeugung, weil die Geschwindigkeit des kleinen Tintentropfens in Fig. 11C geringer ist als die des großen Tintentropfens. Zwei Pixel werden in Überlagerung in dem Moment eines Umschaltens von einem kleinen Punkt auf einen großen Punkt erzeugt. Im Gegensatz dazu wird ein weißer Streifen mit einer Breite eines Pixels in dem Moment des Umschaltens von großem Punkt auf kleinen Punkt erzeugt. Angemerkt sei, daß wenn der Mitte-zu-Mitte-Abstand vom großen und kleinen Punkt, solchermaßen erzeugt, weniger als 0,5 Pixel beträgt, der weiße Streifen nicht besonders auffällig ist und es im wesentlichen kein Problem in Hinsicht auf die Bildqualität gibt.
Nachstehend beschrieben ist das Drucken gemäß diesem Ausführungsbeispiel anhand der Fig. 7 und 12.
In einem Falle, bei dem die Verwendung der Kopfkartusche 106 mit dem Tintentank, der Tinte enthält in üblicher Dichte, nur das Heizelement A607 nahe der Öffnung 1a, gezeigt in Fig. 7, von einem Doppelimpuls (Fig. 12) angesteuert wird, um ungefähr 21pl (10&supmin;¹² Liter) Tinte aus der Öffnung 1a auszustrahlen. In diesem Falle wird ein kleiner Punkt erzeugt.
Ein großer Punkt läßt sich erzeugen durch Ansteuern beider Heizelemente A 607 und B 609 durch Doppelimpulse (Fig. 12), um ungefähr 40 pl Tinte aus der Öffnung 1a auszustoßen. In diesem Falle sei V1 ( = 14,5 m/s) die Geschwindigkeit, mit der ein großer Tintentropfen ausgestrahlt wird, um einen großen Punkt zu erzeugen, und V2 ( = 8,5 m/s) stelle die Geschwindigkeit dar, bei der ein kleiner Tintentropfen ausgestrahlt wird, um einen kleinen Punkt zu erzeugen. Wenn der Abstand L zwischen dem Aufzeichnungsmedium und der Düsenspitze gleich 1,5 mm und die Frequenz f, mit der der Kopf angesteuert wird, gleich 6,5 kHz ist, dann bekommen wir aus Gleichung (1):
f·L·(V1 - V2)/V1·V2 = 0,47
und ein Tonpixel kann gedruckt werden, um eine Überlappung zwischen dem großen und dem kleinen Punkt zu erreichen, der nahezu ideal ist, wie in Fig. 10C gezeigt.
Andererseits wird ein Fall betrachtet, bei dem Verwendung gemacht wird von einer Kopfkartusche (Photokartusche) mit einem Tintentank, der Tinte hoher Dichte enthält. Um die Qualität des gedruckten Bildes zu verbessern, wird nur das Heizelement A 607 nahe der Öffnung 1a, gezeigt in Fig. 7, durch einen Einzelimpuls angesteuert (Fig. 12), um einen kleinen Tintentropfen von ungefähr 17 pl aus der Öffnung 1a auszustrahlen, wodurch ein kleiner Punkt erzeugt wird. Wenn ein großer Punkt zu erzeugen ist, wird das Heizelement A 607 von einem Einzelimpuls (Fig. 12) angesteuert, und das Heizelement B 609 wird durch einen Doppelimpuls (Fig. 12) angesteuert, wodurch ein großer Tintentropfen von ungefähr 39pl aus der Öffnung 1 ausstrahlt, womit ein großer Punkt erzeugt wird. Im Ergebnis werden Körnigkeit und kleine Punkte eliminiert, und das Drucken (durch eine Vielzahl von Durchgängen) wird ausgeführt durch Überlagern großer Tropfen, womit es möglich wird, den Kontrast zu verbessern.
Im Falle, bei dem die Photokartusche Verwendung findet, wird die Ausstrahlgeschwindigkeit vom großen Tintentropfen zum Erzeugen eines großen Punktes zu V1 ( = 13 m/s), und die Ausstrahlgeschwindigkeit eines kleinen Tintentropfens zum Erzeugen eines kleinen Punktes wird V2 ( = 7 m/s). Wenn der Abstand L zwischen dem Aufzeichnungsmedium und der Düsenspitze gleich 1,5 mm und die Frequenz, mit der der Kopf angesteuert wird, gleich 6,5 kHz ist, dann gewinnen wir aus der Gleichung (1)
f·L - (V1 - V2)/V1 - V2 = 0,64
und eine Lageabweichung ungefähr in der Mitte zwischen derjenigen der Fig. 10C und 10D tritt auf, und es gibt keinerlei signifikante Probleme. Jedoch die Herabsetzung der Ansteuerfrequenz auf 5,2 kHz zur Verbesserung der Bildqualität
f·L·(V1 - V2)/V1 - V2 = 0,51
wird gewonnen, und ein Tonpixel näher am Ideal (Fig. 10C) läßt sich drucken.
Fig. 12 ist ein Diagramm, das hilfreich beim Beschreiben der Beziehung zwischen Ansteuerimpulswellenformen zum Erzeugen großer und zum Erzeugen kleiner Punkte ist, wenn Verwendung gemacht wird von der zuvor genannten Tintenkartusche üblicher Dichte und der zuvor genannten Photokartusche, wobei die Tintenabstrahlgeschwindigkeiten V1, V2 und die Frequenz f ist.
Als nächstes beschrieben ist ein Fall, bei dem Drucken durch eine Vielzahl von Düsen unter Verwendung des Druckkopfes von der Kopfkartusche 106 mit einer Vielzahl von Düsen erfolgt.
Fig. 13 ist ein Zeitdiagramm, das nützlich ist bei der Beschreibung der Tintenabstrahlzeitvorgaben einer gewissen Periode unter Verwendung eines Druckkopfes mit 16 Düsen.
Die 16 Düsen vom Druckkopf sind eingeteilt in acht Blöcke, wie in Fig. 13 gezeigt, so daß die Düsen in Blöcken ansteuerbar sind. Die erste Düse, aufgezeigt durch Düse 1-1, und deren Nachbardüse (1-2) bilden einen Block 1. Wenn sich die Düsenanzahl erhöht, geschieht dies auch bei den Blockanzahlen in Aufeinanderfolge zu 2, 3, 4, .... Im Beispiel von Fig. 13 sind die Düsen eingeteilt in Blöcke 1 (B1) bis 8 (B8). Nur eine Düse, für die vier Signale [Bilddaten (Hochpegel "H"), ein Heizaktivierungssignal (EIN A oder AB), ein Blockauswahlsignal vom Block (Bi) und ein ungeradzahliges/geradzahliges Auswahlsignal (0 oder E)], womit den Bedingungen genügt wird, und die Düse angesteuert wird zum Ausstrahlen der Tinte. Dies wird unter Bezug auf die Anordnung von Fig. 6 beschrieben.
Wenn die zuvor genannten vier Signale zuerst, nämlich Bilddaten (H), Heizaktivierung (A), Blockauswahlsignal (Block 1: B1) und das ungeradzahlige/geradzahlige Auswahlsignal (ungeradzahlig: 0) sich bei der Zeitvorgabe 80 in Hinsicht auf die Düse 1-1 überlappen, werden Ansteuersignale an die Treiber A 606, B 608 gesandt, die verbunden sind mit den Tintenstrahlheizelementen A 607 beziehungsweise B 609 von Düse 1-1 wegen des Heizaktivierungssignals, das auf "AB" ist. Im Ergebnis wird ein großer Punkt von der Düse 1-1 erzeugt. Wenn die zuvor genannten vier Signale, nämlich die Bilddaten (H), das Heizaktivierungssignal (A), das Blockauswahlsignal (B5) und das ungeradzahlige/geradzahlige Auswahlsignal (ungeradzahlig 0) sich zu der Zeit 81 in Hinsicht auf die Düse 1-9 von Block überlappen (weil der Kopf schräg montiert ist, wie in Fig. 16 gezeigt), wird ein Ansteuersignal an den Treiber A gesandt, der mit dem Tintenstrahlheizelement A von der Düse 1-9 verbunden ist, weil das Heizaktivierungssignal auf "A" ist. Im Ergebnis wird ein kleiner Punkt von der Düse 1-9 erzeugt.
Wenn als nächstes die Verarbeitung in Hinsicht auf die Düse 1-2 von Block 1 und auf die Düse 1-10 von Block 5 und das Ansteuern der Düse hoch bis zur Düse 1-8 von Block 4 und von Düse 1-16 von Block 8 abgeschlossen ist, dann wird als nächstes ein Zyklus des Druckens großer Punkte in Hinsicht auf die Düsen 1-1 bis 1-8 und ein Zyklus des Druckens kleiner Punkte in Hinsicht auf die Düsen 1-9 bis 1-16 abgeschlossen. Wenn des weiteren ein Zyklus des Druckens kleiner Punkte in Hinsicht auf die Düsen 1-1 bis 1-8 und ein Zyklus des Druckens kleiner Punkte in Hinsicht auf die Düsen 1-9 bis 1-16 abgeschlossen ist (nur ein Teil des Druckens auf diese Weise ist dargestellt), dann werden insgesamt zwei Zyklen des Druckens abgeschlossen, die einen Zyklus für große Punkte und einen Zyklus für kleine Punkte in Hinsicht auf die Düsen 1-1 bis 1-16 enthalten.
Die Zeitvorgabe, zu der ein Bild somit erzeugt wird, ist in Fig. 14 dargestellt. Diese Figur zeigt eine Punktanordnung auf einem Aufzeichnungsmedium in einem Falle, bei dem das Drucken ausgeführt wird, nachdem die Tintenstrahlzeitvorgabe einer jeden Düse mit einer Adresse entsprechend einer Auflösung von 720 dpi · 360 dpi übereinstimmt. Fig. 14 stellt einen Zustand dar, bei dem Druckdaten mit 2 Bits in Hinsicht auf jede Düse aller Düsen "11" sind (maximale Dichte), ein großer Punkt wird gewonnen aus zwei Zyklen (32 Punkten), und ein kleiner Punkt wird gewonnen aus zwei Zyklen (32 Punkten). Mit anderen Worten, Fig. 14 zeigt einen Fall, bei dem zwei Pixel von jeder Düse erzeugt worden sind.
Als nächstes beschrieben ist ein Beispiel, bei dem eine Druckervorrichtung in der Lage ist, diese großen und kleinen Punkte zu erzeugen, wie im aktuellen Druckersystem Anwendung findet.
Fig. 15 ist ein Diagramm, das den Ablauf von Daten darstellt, die die Steuerung (CPU 200) der Tintenstrahldruckervorrichtung an den Kopf 106 sendet. Komponenten, die mit jenen der früheren Figuren identisch sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen, und muß nicht erneut beschrieben werden.
Die CPU 200 steuert den Gesamtbetrieb des Druckgerätes nach diesem Ausführungsbeispiel. Angemerkt sei, daß Fig. 15 den Ablauf von Signalen nur durch Abschnitte darstellt, die sich auf das Wesentliche dieses Ausführungsbeispiels beziehen. Ein RAM (Direktzugriffsspeicher) 201 hat einen Druckpuffer 210, der Druckdaten speichert, einen Umsetzdatenbereich 211, der Umsetzdaten zum Umsetzen von Pixeldaten speichert, eine Decodiertabelle 212 und einen Arbeitsbereich 213. Druckdaten, die der Druckpuffer 210 speichert, sind Daten, bei denen jedes Pixel aus zwei Bits zusammengesetzt ist. Ein Gate-Array (GA) 202 liest Druckdaten, die im Druckpuffer 210 gespeichert sind, aus dem Puffer durch direkten Speicherzugriff aus (DMA). Übliche Daten werden aus dem Druckpuffer 210 bei einem Vielfachen eines Wortes (16 Bits) ausgelesen. In Hinsicht auf Daten, bei denen jedes Pixel aus zwei Bits besteht, Daten, die durch ein Bild eingeschlossen sind, aufgezeigt durch die fette Linie in der Anordnung der in Fig. 16 gezeigten Daten, werden folglich vom Gate-Array 202 ausgelesen. Ein Datenumsetzer 204 in Fig. 15 setzt Pixeldaten gemäß umgesetzter Daten um. Wenn Mehrfachdurchgangsdruck ausgeführt wird, teilt der Datenumsetzer 204 die Daten für jeden Druckdurchgang. Ein Decodierer 205 decodiert (moduliert) 1-Bit-Druckdaten gemäß Tabellendaten (Modulationsdaten), die in der Decodiertabelle 212 gespeichert sind. Das Gate-Array 202 hat ein Register 206, das ein Register 206a enthält, um Daten zum Erzeugen eines großen Punktes zu speichern, und ein Register 206 zum Speichern von Daten zur Erzeugung eines kleinen Punktes.
Fig. 16 ist ein Diagramm, das die Zeitvorgabe erläutert, zu der Tinte von einer jeden Düse des Druckkopfes abgestrahlt wird. Die Kreise mit großem Durchmesser zeigen Zeiten (große Punkte) auf, bei denen große Tintentropfen abgestrahlt werden, und die Kreise mit kleinem Durchmesser zeigen Zeitvorgaben (kleine Punkte) auf, bei denen kleine Tropfen abgestrahlt werden. Im Beispiel von Fig. 16 ist nur ein Teil des Druckkopfes (32 Düsen) mit 256 Düsen dargestellt. Dieser Kopf ist schräg unter einem vorbestimmten Winkel θ eingebaut in Hinsicht auf die Abtastrichtung (die Horizontalrichtung in Fig. 16) vom Kopf.
Im ersten Zyklus wird Tinte durch Ansteuern zweier Düsen jeweils gleichzeitig auf folgende Weise abgestrahlt: Düsen 1-1 und 1-17 für große Punkte, dann Düsen 1-9 und 1-25 für kleine Punkte, dann Düsen 1-2 und 1-18 für große Punkte, dann Düsen 1-10 und 1-26 für kleine Punkte, ..., Düsen 1-8 und 1-24 für große Punkte, und Düsen 1-16 und 1-32 für kleine Punkte. Im nächsten Zyklus werden benachbarte 2-Bit-Daten nach links von den Daten, eingeschlossen vom fetten Rahmen, ausgelesen vor dem Beginn dieses Zyklus. Tinte wird dann abgestrahlt von zwei Düsen jeweils gleichzeitig auf folgende Weise: Düsen 1-1 und 1-17 für kleine Punkte, dann Düsen 1-9 und 1-25 für große Punkte, dann Düsen 1-2 und 1-18 für kleine Punkte. Durch Ausführen dieser Verarbeitung in Hinsicht auf alle 32 Düsen werden insgesamt 32 Pixel mit maximaler Dichte (große und kleine Punkte) gedruckt. Im dritten Zyklus wird in einer gleichen Weise wie diejenige des ersten Zyklus das Drucken ausgeführt durch Ansteuern zweier Düsen jeweils gleichzeitig auf folgende Weise: Düsen 1-1 und 1-17 für große Punkte, dann Düsen 1-9 und 1-25 für kleine Punkte, dann Düsen 1-2 und 1-18 für große Punkte. Im Beispiel von Fig. 16 sind die 2-Bit-Druckdaten für jede Düse "11" (maximale Dichte). In Hinsicht auf jedes Pixel wird des weiteren Tinte abgestrahlt, um so einen kleinen Punkt zuerst und dann einen großen Punkt zu erzeugen. Angemerkt sei, daß dies nicht abhängig ist vom Durchmesser des erzeugten Punktes. Was wichtig ist, ist die Tatsache, daß die Tinte eine niedrigere Tintenstrahlgeschwindigkeit hat bei der Erzeugung eines Punktes vom Pixel, das zuerst abgestrahlt wird, um das Pixel zu bilden.
Wenn die 2-Bit-Druckdaten aus dem Druckpuffer 210 ausgelesen und im Register 206 des Gate-Array 202 gespeichert sind, um einen Ton darzustellen durch Kombinieren zweier Punkte aus den Druckdaten gemäß diesem Ausführungsbeispiel, werden die Daten umgesetzt vom Datenumsetzer 204 und vom Decoder 205 und gespeichert. Obwohl verschiedene Verfahren möglich sind im Falle des Ein-Durchgangs-Druckes und des Mehrfach-Durchgangs-Druckes, wird zuerst ein Ausführungsbeispiel des Ein-Durchgangs-Druckes beschrieben.
Fig. 17 ist ein Diagramm, das ein Beispiel darstellt, bei dem Druckdaten, in denen jedes Pixel aus dem Druckpuffer 210 gelesen wird, dargestellt ist durch zwei Bits und decodiert wurde unter Verwendung des Decoders 205. Die kleinen Kreise in Fig. 17 zeigen kleine Punkte auf, und die großen Kreise stellen große Punkte dar.
In der Druckvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels werden 4-Pegel-Daten (nämlich Daten, bei denen jedes Pixel durch zwei Bits dargestellt wird) vom Druckertreiber 103 vom Hauptcomputer abgegeben, akzeptiert und in den Druckpuffer 210 geschrieben. Gemäß dem Inhalt (gezeigt in Fig. 17), der gespeichert wurde in der Decodiertabelle 212 in Übereinstimmung mit den 2-Bit-Daten vom Druckpuffer 210, werden als nächstes Druckdaten vom 2-Hit- Decoder 205 decodiert und zum Register 206 des Gate-Array 202 durch DMA übertragen, während diese Decodierung ausgeführt wird. Angemerkt sei, daß wenn ein Durchgangs-Drucken ausgeführt wird, die Druckdaten durch den Datenumsetzer 204 in unveränderter Weise laufen. Im Beispiel, das in Fig. 17 dargestellt ist, sind zwei Bits höherer Ordnung einem großen Punkt und zwei Bits niedriger Ordnung einem kleinen Punkt zugeordnet. Durch Ändern des Inhalts der Decodiertabelle 212 kann jedoch ein beliebiges decodiertes Ausgangssignal in Hinsicht auf 2-Bit-Daten gewonnen werden.
Die Situation zum Mehrfach-Durchgangsdruck ist nachstehend beschrieben. In diesem Falle, wie er in Fig. 18 dargestellt ist, sind die Zeilen von Düsen des Druckkopfes eingeteilt in n Blöcke (n = 3 im Beispiel von Fig. 18), das Aufzeichnungsmedium wird zugeführt in Unterabtastrichtung durch die Länge der Düsenzeile, geteilt durch n jedesmal, wenn der Druckkopf eine Abtastung macht, und interpolierter Daten werden bei jeder Abtastung gedruckt, um das Bild zu vervollständigen.
In Fig. 18 ist ein Zustand gezeigt, bei dem das Aufzeichnungsmedium bei jeder Abtastung um eine Länge zugeführt wird, die einem Drittel der Länge der Düsenzeilen äquivalent ist, wobei das Drucken ausgeführt wird in drei Durchgängen (äquivalent einem Band). Das herkömmliche Druckverfahren ist so, daß wenn das Drucken unter eines unterabgetasteten Bildes bei jeder Abtastung in Hauptabtastrichtung beendet ist, das Aufzeichnungsmedium in Unterabtastrichtung zugeführt wird, und das Drucken in Hauptabtastrichtung wird erneut ausgeführt, um das Bild zu drucken, das in der vorherigen Hauptabtastung unterabgetastet wurde, wodurch das Drucken des Bildes abgeschlossen wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden 2-Bit-Daten in einer Weise abgegeben, die der zuvor beschriebenen gleicht, in Hinsicht auf das Drucken in jeder Abtastung, und eine Decodierfunktion ist zusätzlich zur herkömmlichen Unterabtastfunktion vorgesehen (Datenumsetzung in diesem Beispiel), um den Bereich des Tonausdruckes aufzuweiten.
Die Funktion ist nachstehend anhand Fig. 19 beschrieben.
Um Druckdaten eines Tones durch zwei Bits in diesem Ausführungsbeispiel auszudrücken, werden Daten zur Unterabtastung (zur Datenumsetzung) durch eine Kombination von zwei Bits erzeugt, und die Daten werden im Umsetzdatenbereich 211 vom RAM 201 gespeichert. Die Decodierergebnisse in jedem Durchgang sind aufgezeigt bei 160, 161, 162 in Fig. 19, und das Ergebnis des Druckens der 2-Bit-Daten durch drei Durchgänge ist unter 163 aufgezeigt. Angemerkt sei, daß Fig. 19 lediglich ein Beispiel veranschaulicht, und es erübrigt sich zu sagen, daß die Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Durch Ausführen des Druckens durch eine derartige Anordnung von Bits werden die Punkte von 2-Bit-Daten gleichmäßig in der Weise von Zufallszahlen bei jeder Abtastung verteilt. Dies ermöglicht es, fast vollständig die Differenz in der Anzahl von Punkten zu eliminieren, die bei jeder Abtastung gedruckt werden. Das heißt, in Fig. 19 zeigt 160 ein decodiertes Ausgangssignal (Punktinformation) eines ersten Durchganges auf, 161 ein decodiertes Ausgangssignal (Punkterzeugung) eines zweiten Durchganges, und 162 zeigt ein decodiertes Ausgangssignal (Punkterzeugung) eines dritten Durchganges auf.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Verteilung großer und kleiner Punkte in den beiden Bits berücksichtigt und abgetastet unter Verwendung einer Decodiertabelle von 2-Bit- Codes. Folglich ist es möglich, die Größen eines jeden der Punkte gleichmäßig bei jeder Abtastung zu verteilen, selbst in einem Falle, bei dem die Anzahl großer und kleiner Punkte extrem einseitig ist. Wenn diese Funktion in effektiver Weise genutzt wird, kann das Drucken, welches eine Kombination dreier großer Punkte und dreier kleiner Punkte ist, ausgeführt werden unter Verwendung eines Kopfes, der in der Lage ist, große und kleine Punkte zu erzeugen, Drucken in Mehrfachdurchgängen, Decodieren auf der Grundlage von 2-Bit-Codes und durch Zufallsdatenumsetzung. Dies steht im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem die Anzahl von Tönen drei ist mit einem Dynamikbereich bis zum Maximum von zwei Punkten bei zwei Bits. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist es des weiteren möglich, vier Töne aus 16 frei auszuwählen als Auswählkombination. Durch Erhöhen der Anzahl von Durchgängen beim Mehrfachdurchgangsdruck und Erhöhen der 2-Bit-Codes auf 3-Bit-Codes oder auf 4-Bit- Codes, kann die Tonausdrucksfähigkeit merklich verbessert werden, und der Dynamikbereich läßt sich weiter aufweiten. Eine Anordnung kann verwendet werden, bei der eine Vielzahl von Tonmodulationen möglich sind, ohne die Anzahl der Modulationen auf zwei Töne bei großen und kleinen Punkten zu beschränken.
Fig. 20 ist ein Ablaufdiagramm, das die Druckverarbeitung in einem Tintenstrahldrucker gemäß diesem Ausführungsbeispiel darstellt. Diese Verarbeitung erfolgt unter Steuerung der CPU 200. Diese Verarbeitung beginnt durch Aufnehmen von Daten aus dem Hauptcomputer und durch Speichern von Druckdaten wenigstens bei einer Abtastung oder einer Seite im Druckpuffer 210.
Der Antrieb des Schlittenmotors 6 beginnt in Schritt S1 zum Starten der Bewegung des Kopfschlittens 106, und es wird in Schritt S2 bestimmt, ob die Zeitvorgabe zum Drucken durch den Kopf erreicht ist. Wenn die Druckzeitvorgabe gekommen ist, schreitet die Steuerung fort zu Schritt S3, bei dem der Kopf zum Ausführen des Druckens angesteuert wird (Ablaufdiagramm von Fig. 21) um eine Zeile von Düsen des Kopfes. Dann folgt Schritt 54, bei dem bestimmt wird, ob eine Zeile der Druckverarbeitung beendet ist. Die Steuerung kehrt zurück zu Schritt S2, wenn eine Zeile der Druckverarbeitung nicht beendet ist, und schreitet fort zu Schritt S5, wenn eine Zeile der Druckverarbeitung beendet ist. Eine Schlittenrückkehr wird ausgeführt, und das Aufzeichnungspapier wird in Schritt S5 um eine Länge transportiert, die der Druckbreite äquivalent ist. Es folgt dann Schritt S6, bei dem bestimmt wird, daß das Drucken einer Seite beendet ist. Die Steuerung kehrt zu Schritt S1 zurück, wenn eine Seite des Druckens nicht beendet ist, schaltet aber fort zu Schritt S7, wenn eine Seite der Druckverarbeitung beendet ist. Das Papier, auf dem das Drucken solchermaßen abgeschlossen ist, wird vom Drucker in Schritt S7 ausgegeben.
Die Verarbeitung (Schritt S3 in Fig. 20) zum Ansteuern des Kopfes im Tintenstrahldrucker gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist nachstehend anhand des Ablaufdiagramms von Fig. 21 beschrieben.
Druckdaten, die einer Zeile der Düsen vom Druckkopf äquivalent sind, werden aus dem Druckpuffer 210 in Schritt S11 ausgelesen. Diese Daten durchlaufen den Datenumsetzer 204, decodiert vom Decoder 205 und eingebracht in die Register 206a, 206b vom Gate-Array 202 (dies wird ausgeführt vom DMA) in Schritt S12. Die Daten, die in die Register 206a, 206b verbracht wurden, werden in das Schieberegister 602 vom Kopf 106 in Schritt S13 übertragen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird ein Heizelement A oder ein Heizelement B gemäß zugehöriger Druckdaten angesteuert, wodurch die Düse ein Pixel erzeugt (mit einem Maximum von 2 Bits) entsprechend dem Ton der Druckdaten. In Schritt S14 wird bestimmt, ob die Zeitvorgabe zum Ansteuern der Heizelemente A und B (nämlich die Zeitvorgabe zum Erzeugen eines großen Punktes) gekommen ist. Wenn die Entscheidung "JA" lautet, dann schreitet die Steuerung fort zu Schritt S15, bei dem das Blockauswahlsignal 624 und das Ungeradzahl/Geradzahlsignal 625 abgegeben wird zur Entscheidung der Düsenpositionen, bei denen die Heizelemente A, B im wesentlichen gleichzeitig angesteuert werden. Die Signale 626, 627 zum Ansteuern der Heizelemente A, B werden abgegeben. Wenn dieses Ansteuern ausgeführt ist, werden die Heizelemente angesteuert durch Ansteuerimpulse gemäß der verwendeten Tintenart, wie in Fig. 12 dargestellt und zuvor beschrieben. Wenn im Ergebnis Daten gemäß der ausgewählten Düse auf "1" sind, dann wird ein großer Punkt erzeugt mit dieser Düse. Wenn der Tintentank Tinte enthält, die eine übliche Dichte aufweist, die in diesem Falle eingefüllt wurde, werden die Heizelemente A, B beide durch Doppelimpulse angesteuert. Wenn ein Tintentank Tinte hoher Dichte enthält und eingesetzt ist, wird Heizelement A angesteuert durch einen Einzelimpuls, und Heizelement B wird angesteuert durch einen Doppelimpuls (siehe Fig. 12).
Als nächstes schreitet die Steuerung fort zu Schritt S16, bei dem bestimmt wird, ob die Ansteuerzeitvorgabe lediglich für das Heizelement A erreicht ist (die Ansteuerzeitvorgabe zum Drucken eines kleinen Punktes). Wenn die Antwort "JA" lautet, dann schreitet die Steuerung fort zu Schritt S17, bei dem das Blockauswahlsignal 624 und das Ungeradzahl/Geradzahlsignal 625 abgegeben wird zur Entscheidung der Düsenposition, zu der das Heizelement A angesteuert wird. Das Heizsignal 627 wird dann abgegeben. Wenn im Ergebnis Daten gemäß dieser Düse auf "1" sind, dann wird ein kleiner Punkt von dieser Düse erzeugt. Wenn ein Tintentank Tinte enthält, die eine übliche Dichte hat, und eingesetzt wurde in diesem Falle, wird das Heizelement A mit Doppelimpulsen angesteuert. Wenn ein Tintentank Tinte hoher Dichte enthält und installiert ist, wird das Heizelement A von einem Einzelimpuls angesteuert (siehe Fig. 12).
Es folgt Schritt S18, bei dem bestimmt wird, ob alle Düsen des Kopfes zum Drucken angesteuert worden sind. Wenn die Entscheidung "JA" lautet, kehrt die Steuerung zur Originalverarbeitung zurück. Wenn die Entscheidung "NEIN" lautet, schreitet die Steuerung fort zu Schritt S14, bei dem bestimmt wird, ob die Ansteuerzeitvorgabe vom Heizelement A und vom Heizelement B der nächsten Düse erreicht ist (oder ob die Ansteuerzeitvorgabe lediglich vom Heizelement A der nächsten Düse erreicht ist), und das Drucken wird ausgeführt in aufeinanderfolgender Weise.
Obwohl im Ablaufdiagramm nicht dargestellt, kann die Art der Kopfkartusche (die Art der Tinte), die beim Drucken verwendet wird, identifiziert werden durch ein Verfahren, das zuvor anhand Fig. 4 beschrieben wurde, und das Verfahren des Ansteuerns der Heizelemente A und B und die Ansteuerfrequenz f werden abhängig von der Tintenart geändert, wodurch es möglich wird, ein Bild verbesserter Qualität zu erhalten.
Fig. 22 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung im Falle zeigt, bei dem das Drucken in drei Durchgängen bei diesem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird. Schritte, die mit jenen des Ablaufdiagramms von Fig. 21 identisch sind, sind mit denselben Schrittzahlen versehen und müssen nicht erneut beschrieben werden.
Schritt S21 fordert n an, auf 3 gesetzt zu werden. Nachdem eine Abtastung beendet ist, wird die Operation n = n-1 in Schritt S22 ausgeführt. Durch Ausführen der Kopfansteuerung von den Schritten S2 bis S5 bis zum Einrichten der Beziehung n = 0 in Schritt S23 kann ein 3-Durchgangs-Druck mit Leichtigkeit realisiert werden. Daten, die in Übereinstimmung mit einer jeden Abtastung des Kopfes gedruckt sind, werden geschaffen durch den Datenumsetzer 204 und den Decoder 205 von Fig. 15 zu dieser Zeit, und beispielsweise erfolgt ein Decodieren, wie durch Bezugszeichen 160 bis 162 in Fig. 19 aufgezeigt.
Im Ablaufdiagramm von Fig. 21 werden die Heizelemente A, B im wesentlichen gleichzeitig angesteuert, wenn ein großer Punkt erzeugt wird. Wie jedoch in den Fig. 23A bis 23C aufgezeigt, und später zu beschreiben ist, ist tatsächlich es möglich, nur das kleine Heizelement 291 anzusteuern, wenn ein kleiner Punkt erzeugt wird, und das große Heizelement 292 anzusteuern, oder sowohl das große als auch das kleine Heizelement 291, 292 ungefähr gleichzeitig, wenn ein großer Punkt zu erzeugen ist.

[Zweites Ausführungsbeispiel]

Fig. 23A, 23B und 23C veranschaulichen Beispiele, bei denen das kleine Heizelement 291 und das große Heizelement 292, die jeweils unterschiedliche Wärmemengen erzeugen, in einer Düse 290 vorgesehen sind, wobei die jeweilige Lage der Heizelemente in jedem Beispiel anders ist. Durch Ansteuern nur des kleinen Heizelements 291, nur des großen Heizelements 292 oder sowohl des kleinen Heizelements 291 als auch des großen Heizelements 292 kann ein Tintentropfen einer Menge, die äquivalent derjenigen zur Erzeugung eines beliebigen von drei Arten von Tropfen, nämlich einem kleinen Tropfen, einem mittleren Tropfen und einem großen Tropfen aus einer Öffnung 293 ausgestrahlt werden. Im Falle, bei dem der Kopf den in den Fig. 23A bis 23C gezeigten Aufbau hat, wird im zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel verwendet, ein relativ großer Punkt und ein relativ kleiner Punkt lassen sich erzeugen durch Anwenden eines Ansteuerverfahrens, das nur das kleine Heizelement 291, nur das große Heizelement 292 oder beide Heizelemente, das kleine Heizelement 291 und das große Heizelement 292 im wesentlichen gleichzeitig ansteuert.
Die Bedingungen zum Aufzeichnen eines Punktes an einer speziellen Stelle auf einem Aufzeichnungsmedium in der zuvor beschriebenen Anordnung sind folgende:
(1) Ein Bit gemäß den Druckdaten, das einer jeden Düse entspricht, das zwischengespeichert wurde in der Spätschaltung 603, ist "1" (zeigt auf, daß Daten präsent sind).
(2) Dies entspricht dem Block, der vom Blockauswahlsignal 624 ausgewählt wurde.
(3) Das Auswahlsignal 625 zur Auswahl einer ungeradzahligen oder einer geradzahligen Düse und der Düsenlage entsprechend.
(4) Entweder das zugehörige Bitaktivierungssignal 626 oder 627 (oder beide) werden eingegeben.
Wenn den vier Bedingungen gleichzeitig genügt wird, wird entweder das Heizelement A oder das Heizelement B (oder beide) der zugehörigen Düse aktiviert, so daß ein großer Punkt oder ein kleiner Punkt von dieser Düse erzeugt wird. Das heißt, die Größe des Tintentropfens, ausgestrahlt von der Düse, wird abhängig davon entschieden, ob das Heizaktivierungssignal zu dieser Zeit eingegeben das HEA-Signal 627 oder ob es das HEB-Signal 626 ist, und die Lage, zu der der große Punkt oder der kleine Punkt erzeugt wird, wird entschieden abhängig davon, ob die spezielle Blockzeitvorgabe, zu der die Druckdaten erhoben werden, auf H-Pegel ist (das heißt, auf "1").
Bevor ein Beispiel eines Falles, bei dem das Drucken ausgeführt wird unter Verwendung eines solchen Tintenstrahlkopfes beschrieben wird, erfolgt die Beschreibung einer Schiebung der Position, bei der die Tinte auf dem Aufzeichnungsträger ankommt, wenn die zuvor genannten großen und kleinen Tintentropfen erzeugt werden.
Klar ist, daß die Position, bei der ein Punkt auf einem Aufzeichnungsträger erzeugt wird, nachdem die Tinte aus der Düse abgestrahlt ist, wenn ein kleiner Punkt sich unterscheidet in der Erzeugung, obwohl nur wenig von demjenigen, wenn ein großer Punkt erzeugt wird. Folglich ist es verständlich, daß ein Problem auftritt, bei dem bei großem Punkt und kleinem Punkt jeweils während einer Abtastung vom Druckkopf erzeugt, die Positionen, zu denen der große und der kleine Punkt erzeugt werden, leicht voneinander abweichen werden, wodurch das gedruckte Bild eine Textur entwickelt.
Fig. 24A und 24B stellen Beispiele der Punkterzeugung dar. Die durch das Gitter aufgezeigten Bilder zeigen identische Positionen, zu denen Pixel erzeugt werden. Es wird ein Fall betrachtet, bei dem zwei kleine Punkte in Überlagerung gedruckt werden in einem Bild, das unter 240 aufgezeigt ist. Im Falle, bei dem die Geschwindigkeiten der Tintentropfen zur Erzeugung kleiner Punkte aus einer Düse dieselben sind, werden die Zeitvorgaben, zu denen die Tintentropfen zum Erzeugen kleiner Punkte aus dem Kopf ausgestrahlt werden, nicht übereinstimmen, wenn beabsichtigt ist, die beiden kleinen Punkte an derselben Stelle des Bildes 240 während der Abtastung zu erzeugen. Die Punktpositionen werden folglich leicht voneinander versetzt, und zwar in der dargestellten Art.
Im Fälle, bei dem derselbe kleine Punkt erzeugt werden kann durch Abstrahlen von Tintentröpfchen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, können andererseits zwei kleine Punkte in genauer Überlagerung erzeugt werden, wie in Fig. 24B dargestellt. Dies ist nachstehend in mehr Einzelheiten beschrieben.
In einem Tintenstrahlkopf mit Düsen der in Fig. 7 gezeigten Art kann derselbe kleine Punkt erzeugt werden, selbst wenn das Heizelement A 607 oder wenn das Heizelement B 609 angesteuert wird. In einem Falle, bei dem das Heizelement A 607 näher an der Öffnung 1a angesteuert wird, ist jedoch die Geschwindigkeit des Tintentropfens, abgestrahlt von der Öffnung 1a, höher als sie sein würde in dem Falle, wenn das Heizelement B 609 tiefer läge innerhalb der Düse, die angesteuert wird. Wenn ein Punkt im Bild 240 von Fig. 24B erzeugt wird, erfolgt folglich zuerst das Aufheizen vom Heizelement B 609 zu der Zeit, zu der ein Punkt im Bild 240 durch Ansteuern des Heizelements B 609 erzeugt wird, wodurch ein kleiner Tintentropfen zur Bildung eines kleinen Punktes ausgestrahlt wird, dann wird das Heizelement A 607 durch Ansteuern des Heizelementes A 607 aufgeheizt, wodurch ein kleiner Tintentropfen zum Erzeugen einen kleinen Punktes auf dem Bild 240 ausgestrahlt wird. In diesem Falle ist die Geschwindigkeit des Tintentropfens, der beim Ansteuern des Heizelements 607 ausgestrahlt wird, größer als die Geschwindigkeit des Tintentropfens in dem Falle, bei dem das Heizelement B 609 angesteuert wird. Der Tintentropfen, abgestrahlt durch Ansteuern des Heizelements A 607, greift den Tintentropfen folglich auf, der durch Aufheizen des Heizelements B 609 zuerst angesteuert wurde. Im Ergebnis überlappen sich die beiden kleinen Punkte genau und bilden einen großen Punkt in der in Fig. 248 gezeigten Weise.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel werden Tintentropfen von ungefähr derselben Tintenmenge hin zur Pixelposition zur Erzeugung eines Punktes ausgestrahlt. Im Ergebnis wird der Punktdurchmesser vergrößert durch eine Vielzahl von Punkten, und der Flächenfaktor (AF) vom Pixel kann größer sein als 100%.

[Drittes Ausführungsbeispiel]

Nachstehend beschrieben ist ein drittes Ausführungsbeispiel in Hinsicht auf ein Beispiel, bei dem die Punktpositionen von großen, mittleren und kleinen Punkten dieselben sind wie im Falle großer, mittlerer und kleiner Punkte, die in der beschriebenen Weise im Falle der Düsen der Fig. 23A bis 23C erzeugt werden.
Fig. 25 stellt große, mittlere und kleine Punkte dar, die erzeugt werden durch Teilen einer Druckzeitvorgabe eines Pixels in drei ungefähr gleiche Intervalle. Hier wird ein Fall betrachtet, bei dem drei große, mittlere und kleine Punkte von ungefähr derselben Position erzeugt werden.
(1) Wenn ein kleiner Punkt und ein mittlerer Punkt an derselben Stelle erzeugt werden.
V3 stelle die Geschwindigkeit dar, zu der ein Tintentropfen zum Erzeugen eines kleinen Punktes vom Kopf ausgestrahlt wird, und V2 (> V3) stelle die Geschwindigkeit dar, zu der ein Tintentropfen ein Drittel eines Pixels ausmacht, dann haben wir aus Gleichung (1) folgende Beziehung:
f·L·(1/V3 - 1/V2) = 1/3 (Pixel)
wobei f die Ansteuerfrequenz vom Kopf und L den Abstand zwischen der Düsenspitze und dem Aufzeichnungspapier darstellt.
Wenn V2 = α·V3 (α > 1) gilt, dann haben wir
3·f·L·(1/V3 - 1/αV3) = 3·f·L(α - 1)/αV3 = 1
Dies ergibt
f·L/V3 = α/3 (α - 1)... (2)
Wenn f = 7 kHz, L = 1 mm und V3 = 6 m/s ist, dann folgt α = 1,4. Zur selben Zeit ist V2 = 8,4 (m/s).
(2) Wenn ein kleiner Punkt und ein großer Punkt an derselben Stelle erzeugt werden.
V3 stelle die Geschwindigkeit dar, zu der ein Tintentropfen zum Erzeugen eines kleinen Punktes vom Kopf ausgestrahlt wird, und V1 (> V3) stelle die Geschwindigkeit dar, zu der ein Tintentropfen zum Erzeugen eines großen Punktes vom Kopf ausgestrahlt wird. Da der Abstand zwischen dem großen und dem kleinen Punkt zwei Drittel eines Pixels ist, erhält man aus Gleichung (1) folgende Beziehung:
f·L·(1/V3 - 1/V1) = 2/3 (Pixel)
wobei f die Ansteuerfrequenz des Kopfes und L den Abstand zwischen der Düsenspitze und dem Aufzeichnungspapier bedeutet.
Wenn V1 = β·V3(β > 1) gilt, dann haben wir
3·f·L·(1/V3 - 1/βV3) = 3·f·L(β - 1)/βV3 = 2
Dies ergibt
f·L/V3 = 2β/3 (β - 1)... (3)
Wenn f = 7 kHz, L = 1 mm und V3 = 6 m/s ist, dann haben wir ebenso wie oben β = 2,33. Zu einer solchen Zeit gilt V1 = 14 (m/s).
Der große, mittlere und der kleine Punkt werden folglich überlagert und an derselben Stelle erzeugt, wenn die Ausstrahlgeschwindigkeit V3 eines Tintentropfens (etwa 15 pl) zum Erzeugen eines kleinen Punktes 6 m/s ist, die Abstrahlgeschwindigkeit V2 eines Tintentropfens (etwa 25 pl) zum Erzeugen eines mittleren Punkte 8,4 m/s ist und die Ausstrahlgeschwindigkeit V1 eines Tintentropfens (etwa 25 pl) zum Erzeugen eines großen Punktes 14 m/s unter der Bedingung f = 7 kHz, L = 1 mm ist
Die folgende Gleichung gilt in Hinsicht auf > Gleichungen (2), (3)
α/(α - 1) = 2β/(β - 1)
Dies versteht sich daraus, daß der Beziehung α·β + α - 2β = o genügt wird, die drei großen, mittleren und kleinen Punkte können in Überlagerung an derselben Stelle erzeugt werden.
Durch solchermaßen erzeugte Punkte dreier Größen in Überlappungsform an derselben Stelle kann ein Tonpixel ausgedrückt werden durch einen großen, mittleren und durch einen kleinen Punkt, in individueller Weise und durch Kombinieren des kleinen und mittleren Punktes, des kleinen und des großen Punktes und des mittleren und des großen Punktes. Im Ergebnis kann der Ton von Pixeldaten, ausgedrückt durch mehrere Pegel, mit höherer Qualität wiedergegeben werden.
Die vorliegende Erfindung stellt hervorragende Wirkungen bereit mit dem Druckkopf und der Aufzeichnungsvorrichtung des Tintenstrahlaufzeichnungstyps, insbesondere die Art, die die thermische Energie nutzt.
In Hinsicht auf den typischen Aufbau und das Betriebsprinzip ist vorzuziehen, daß das Vorstehende erreicht wird unter Verwendung grundlegender Technik, die in den Dokumenten der USP 4 723 129 und 4 740 796 offenbart sind. Das Schema ist anwendbar auf den sogenannten Bedarfstyp und auf den sogenannten kontinuierlichen Typ der Vorrichtung. Im Falle des Bedarfstyps wird wenigstens ein Ansteuersignal, das einen plötzlichen Temperaturanstieg bewirkt, der das Filmsieden überschreitet, angelegt gemäß der Aufzeichnungsinformation an einen elektrothermischen Umsetzer, der sich gemäß einem Blatt- oder Flüssigkeitsdurchgang befindet, der eine Flüssigkeit (Tinte) beinhaltet. Im Ergebnis wird thermische Energie im elektrothermischen Umsetzer erzeugt, um das Filmsieden auf der thermischen Arbeitsoberfläche des Druckkopfes zu erzeugen. Luftblasen können folglich in der Flüssigkeit (Tinte) in einer 1-zu-1-Entsprechung mit den Ansteuersignalen erzeugt werden. Dank des Wachsens und Zusammenziehens der Blasen wird Flüssigkeit (Tinte) über eine Öffnung ausgestoßen, um so wenigstens ein Tröpfchen zu bilden. Wenn das Ansteuersignal die Form eines Impulses hat, kann das Wachsen und Schrumpfen der Luftblasen schnell stattfinden in einer passenden Art. Dies ist vorzuziehen, da es möglich wird, Flüssigkeit (Tinte) mit exzellentem Ansprechvermögen auszustoßen.
Signale, die in den Dokumenten USP 4 463 359 und 4 345 262 beschrieben sind, sind als Ansteuerimpulse mit dieser Impulsform geeignet. Angemerkt sei, daß sogar eine bessere Aufzeichnung durch Anwenden von Bedingungen erzielbar ist, die im Dokument der USP 4 313 124 offenbart sind, durch eine Erfindung bezüglich der Anstiegsgeschwindigkeit der Temperatur in der zuvor genannten thermischen Arbeitsoberfläche offenbart ist.
Zusätzlich zur Kombination von Öffnung, Flüssigkeitsdurchgang und elektrothermischem Umsetzer (in dem der Flüssigkeitsdurchgang gerade oder rechtwinklig ist), wie als Aufbau des Druckkopfes in jedem der zuvor genannten Dokumente offenbart, ist eine Anordnung unter Verwendung der in den Dokumenten der USP 4 558 333 und 4 459 600 beschriebenen Anordnung, die Elemente offenbart, die in einem Bereich angeordnet sind, in dem der thermische Arbeitsabschnitt gekrümmt ist. Des weiteren ist es möglich, eine Anordnung zu verwenden, die auf der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 59-123670 basiert, die eine Konfiguration mit einem gemeinsamen Schlitz für die Tintenausstoßabschnitte einer Vielzahl von elektrothermischen Umsetzern offenbart, oder die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 59-138461, die eine Konfiguration mit Öffnungen offenbart, die entsprechend den Tintenausstoßabschnitten eingerichtet sind, wobei die Öffnungen Druckwellen thermischer Energie absorbieren.
Als Druckkopf des Vollzeilentyps mit einer Länge der maximalen Breite vom Aufzeichnungsmedium, in der Lage gedruckt zu werden auf die Aufzeichnungsvorrichtung kann aus einer Anordnung bestehen, bei der die Länge durch Kombination einer Vielzahl von Druckköpfen genügt derart, wie in den zuvor genannten Dokumenten offenbart, oder es kann eine Anordnung sein, bei der Aufzeichnungsköpfe als einzelne integrierte dienen, die den Aufzeichnungskopf bilden.
Der Druckkopf kann vom austauschbaren Spitzentyp sein, bei dem die Verbindung zur Vorrichtung und das Liefern der Tinte aus der Vorrichtung erreicht wird durch Montieren des Kopfes auf das Gerät, oder vom Kartuschentyp, der der Kopf selber sein kann und integral mit einem Tintentank vorgesehen ist.
Um die Wirkungen der vorliegenden Erfindung stabiler zu bekommen, ist es vorzuziehen, daß die Aufzeichnungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zusätzlich ausgestattet ist mit einem Regeneriermittel und vorbereitenden Zusatzmitteln für den Druckkopf. Spezielle Beispiele sind Druckkopfverkappungsmittel, Druckkopfreinigungsmittel, Druck- oder Saugmittel, Druckkopfvorheizmittel mit einem elektrothermischen Umsetzer oder ein Heizelement, getrennt von diesem Umsetzer oder eine Kombination vom Umsetzer und dem Heizelement, und einem Vorlaufsausstoßmodus zum Ausführen eines Tintenausstoßes getrennt vom Ausstoß zu Aufzeichnungszwecken. Diese Mittel sind wirksam zum Erzielen einer stabilen Aufzeichnung.
Der Aufzeichnungsmodus der Aufzeichnungsvorrichtung ist nicht auf den Aufzeichnungsmodus lediglich für die Hauptfarben, wie Schwarz und Weiß beschränkt. Die Vorrichtung läßt sich einrichten und ausrüsten mit wenigstens einem Aufzeichnungskopf für eine Vielzahl unterschiedlicher Farben oder für einen Vollfarbdruck unter Verwendung gemischter Farben, wodurch es wünschenswert ist, durch einen Druckkopf mit integrierter Struktur oder der Kombination einer Vielzahl von Druckköpfen das Ziel zu erreichen.
Tinte ist in den vorstehenden Ausführungsbeispielen nach der vorliegenden Erfindung als Flüssigkeit beschrieben worden. Die verwendete Tinte, die sich bei Raumtemperatur oder niedriger verfestigt, von der bei Raumtemperatur eine Flüssigkeitsphase kommt, oder die bei Raumtemperatur flüssig ist. Im allgemeinen wird die Steuerung in der Weise ausgeführt, daß die Tintenviskosität durch Einstellen der Temperatur der Tinte selbst in einen stabilen Tintenstrahlbereich fällt, um so in einen Temperaturbereich von nicht weniger als 30ºC und nicht höher als 70ºC zu fallen. Folglich sollte es hinreichend sein, Tinte zu verwenden, die sich verflüssigt, wenn das Drucksignal anliegt.
Um in positiver Weise erhöhte Temperaturen aufgrund thermischer Energie unter Verwendung dieser Energie zum Umsetzen der Tinte vom festen Zustand in den flüssigen Zustand zu vermeiden, oder um das Verdampfen der Tinte zu vermeiden, ist es zulässig, Tinte zu verwenden, die sich verfestigt, wenn sie steht, aber sie verflüssigt sich durch Zuführen von Wärme. In jedem Fall wird Tinte für das erste Mal durch die thermische Energie verflüssigt, sowie sich Tinte durch Anwenden thermischer Energie gemäß einem Drucksignal verflüssigt und als Flüssigtinte ausgestrahlt wird, oder Tinte, die sich bereits in dem Moment zu verfestigen beginnt, wo sie das Aufzeichnungsmedium erreicht; all diese lassen sich bei der vorliegenden Erfindung verwenden. Das effizienteste Verfahren der vorliegenden Erfindung ist das Umgehen dieser Tinten im zuvor beschriebenen Verfahren oder des Filmsiedens.
Die Aufzeichnungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann die Form eines Gerätes, das ein integraler Bestandteil oder ein separater ist von einem Bildausgabeendgerät der Informationsverarbeitungsausrüstung, wie ein Computer, ein Kopierer in Verbindung mit einem Lesegerät oder dergleichen, oder ein Faxgerät mit einer Sende/Empfangsfunktion.
Die vorliegende Erfindung läßt sich anwenden bei einem System, das einer Vielzahl von Einrichtungen besteht (das heißt, einem Hauptcomputer, einer Schnittstelle, einem Lesegerät, einem Drucker usw.) oder bei einer Vorrichtung mit einer einzelnen Einrichtung (das heißt, ein Kopierer oder ein Faxgerät usw.).
Des weiteren erübrigt sich zu sagen, daß die Aufgabe der vorliegenden Erfindung sich lösen läßt durch Bereitstellen eines Speichermediums, das Programmcodes der Software zum Ausführen der zuvor genannten Funktionen speichert, von denen vorstehenden Ausführungsbeispielen bei einem System oder einer Vorrichtung, Lesen der Programmcodes mit einem Computer (das heißt, einer CPU oder einer MPU) vom System oder vom Gerät aus dem Speichermedium und dann Ausführen des Programms.
In diesem Falle realisieren die Programmcodes, die aus dem Speichermedium gelesen sind, die neuen Funktionen der Erfindung und das Speichermedium, das die Programmcodes speichert, bildet die Erfindung.
Das Speichermedium, wie eine Diskette, eine Festplatte, eine optische Platte, eine magnetooptische Platte, ein CD-ROM, CD-R, ein Magnetband, eine Speicherkarte des nicht flüchtigen Typs oder ein ROM können verwendet werden, um die Programmcodes bereitzustellen.
Neben dem Falle, bei dem die zuvor beschriebenen Funktionen gemäß dem Ausführungsbeispiel realisiert werden durch Ausführen der Programmcodes, die ein Computer liest, deckt die vorliegende Erfindung des weiteren einen Fall ab, bei dem ein Betriebssystem oder dergleichen auf dem Computer arbeitet und einen Teil oder den gesamten Prozeßgemäß der Bestimmung der Programmcodes ausführt und die Funktionen gemäß dem Ausführungsbeispiel realisiert.
Die vorliegende Erfindung deckt des weiteren einen Fall ab, bei dem nach Auslesen der Programmcodes aus dem Speichermedium ein Einschreiben in einer Funktionserweiterungskarte erfolgt, die in den Computer eingesteckt wird, oder in einem Speicher, der als Funktionserweiterungseinheit mit dem Computer verbunden wird, einer CPU oder dergleichen, die in der Funktionserweiterungskarte enthalten sind oder in der Funktionserweiterungseinheit, die ein Teil oder den gesamten Prozeß gemäß der Bestimmung der Programmcodes ausführt und die Funktionen der obigen Ausführungsbeispiele realisiert.
In den obigen Ausführungsbeispielen werden Beispiele, bei denen die Aufzeichnung ausgeführt wird durch Abtasten eines Druckkopfes beschrieben. Jedoch ist die Erfindung auch anwendbar bei einer Anordnung, bei der das Drucken ausgeführt wird unter Verwendung eines Vollzeilenkopfes, in welchem Falle das Aufzeichnungsmedium bewegt wird.
Gemäß den Ausführungsbeispielen der zuvor beschriebenen Erfindungen können Punkte vieler Größen erzeugt werden auf einem Aufzeichnungsmedium, selbst durch eine Einzelabtastung mit einer sehr einfachen Anordnung.
Des weiteren wird das Durchschnittsdruckverhältnis einer jeden Nachtastung des Kopfes ein Durchschnittswert für jede individuelle Düse, und es ist möglich, die Rate an Fehlern zu reduzieren, wie Tintenausstoßdefekte, die durch Drucken mit hohem Verhältnis verursacht werden. Genauer gesagt, da die Menge ausgestrahlter Tinte sich von Düse zu Düse verändert, ist die Durchschnittsmenge, die pro Düse ausgestrahlt wird, geneigt, selbst in einem Falle, bei dem das Druckverhältnis hoch ist. Im Ergebnis ist es möglich, die Wiederauffüllhäufigkeit zu verbessern und die Fehlerrate zu verbessern. Des weiteren ist es möglich, die momentane Leistung, Leistungslieferungskosten zu reduzieren weitestgehend, und es ist möglich, ein Absinken des Durchsatzes zu verhindern, der durch die Verwendung eines Leistungsmonitors oder dergleichen bedingt ist.
Gemäß den Ausführungsbeispielen wird des weiteren ein kleiner Tintentropfen mit einer geringen Strahlgeschwindigkeit abgestrahlt, um das Drucken vor einem großen Tintentropfen mit einer hohen Geschwindigkeit auszuführen, wenn das Drucken ausgeführt wird durch Verschieben des Druckkopfes und eines Aufzeichnungsmediums relativ zueinander. Im Ergebnis werden große und kleine Tintentropfen erzeugt, die ein Pixel bilden auf dem Aufzeichnungsmedium in substantieller Überlagerung. Dies ermöglicht es, hochqualitative Bilder zu drucken, bei denen das Auftreten von Textur und dergleichen unterdrückt ist.
Gemäß diesen Ausführungsbeispielen kann ein getöntes Bild, das der Dichte der Tinte entspricht, verwendet werden und gedruckt werden durch Ändern des Verfahrens der Ansteuerung vom Druckkopf in Abhängigkeit von der Dichte der Tinte, die zum Drucken verwendet wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt, und verschiedene Änderungen und Abwandlungen sind innerhalb des Umfangs der nachstehenden Patentansprüche möglich.

Claims

1. Tintenstrahldruckvorrichtung zum Drucken eines Bildes auf ein Aufzeichnungsmedium unter Verwendung eines Tintenstrahldruckkopfes mit einer Vielzahl von Tintenausstoßmitteln, die jeweils betriebsbereit sind, einen Ausstoß von Tinte aus einer zugehörigen Ausstoßöffnung auf ein Aufzeichnungsmedium zu veranlassen, um ein Bild unter Verwendung von Tintenpunkten unterschiedlicher Größe zu erzeugen, mit:

einem Abtastmittel (6, 14) zum Bewegen des Druckkopfes oder des Aufzeichnungsmediums, um den Druckkopf zu veranlassen, das Aufzeichnungsmedium abzutasten;

einem Ansteuermittel (606, 608, 610, 612) zum Liefern von Ausstoßsignalen an das Tintenausstoßmittel, um den Ausstoß von Tintentröpfchen aus den Ausstoßöffnungen zu veranlassen; und mit

einem Steuermittel (104, 105) zum Steuern des Ansteuermittels (606, 608, 610, 612), während der Druckkopf das Aufzeichnungsmedium abtastet, um den Ausstoß von Tintentröpfchen unterschiedlichen Volumens aus den Ausstoßöffnungen auf das Aufzeichnungsmedium gemäß den zu druckenden Bilddaten zu veranlassen, so daß jedes individuelle Tintentröpfchen einen zugehörigen Tintenpunkt auf dem Aufzeichnungsmedium mit Tintenpunkte unterschiedlicher Größe erzeugenden Tröpfchen unterschiedlichen Volumens erzeugt, so daß das Bild unterschiedlich große Punkte hat, wobei das Steuermittel (104, 105) betriebsbereit ist zum Steuern der Ausstoßgeschwindigkeit, der Zeitvorgabe und des Volumens von Tintentröpfchen, die aus einer einzigen Ausstoßöffnung durch Steuern des Anlieferns von Ausstoßsignalen durch das Ansteuermittel zum Ausstoß kommen, so daß zwei Ausstoßsignale, von denen wenigstens eines ein Doppelimpulssignal ist, in Aufeinanderfolge an die Ausstoßöffnung gelangen, um die Ausstoßöffnung zu veranlassen, zwei aufeinanderfolgende Tintentröpfchen in der Weise auszustoßen, daß eines der beiden Tintentröpfchen mit höherer Geschwindigkeit ausgestoßen wird und ein größeres Volumen hat als das andere der beiden Tintentröpfchen, und die relativen Ausstoßzeitvorgaben und Geschwindigkeiten der beiden Tintentröpfchen so sind, daß die beiden Tintentröpfchen auf den Aufzeichnungsträger zu unterschiedlichen Zeiten auftreffen, um einen ersten und einen zweiten Tintenpunkt zu bilden, wobei wenigstens ein Teil des einen der beiden Tintentröpfchen im anderen liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Steuermittel (104, 105) betriebsbereit ist, eines der beiden Tintentröpfchen mit höherer Geschwindigkeit und größerem Volumen vor dem anderen der beiden Tintentröpfchen für ein gegebenes auf das Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnendes Pixel auszustoßen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Steuermittel betriebsbereit ist, eine Ausstoßfrequenz f der Tinte zu verursachen zum Bilden von Punkten derselben Größe, eines Abstands L zwischen den Tintendüsen und dem Aufzeichnungsmedium und Ausstoßgeschwindigkeiten V1, V2 (V1 > V2), bei denen der Tintenausstoß erfolgt, um Punkte zu bilden, die unterschiedlich groß sind und der folgenden Beziehung genügen:

0 < f·L· (V1 - V2)/V1·V2 < 1,0.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, die des weiteren über einen Tintenstrahldruckkopf verfügt und bei der jedes Ausstoßmittel über eine Vielzahl von Heizelementen verfügt und das Steuermittel (104, 105) betriebsbereit ist, das Ansteuermittel (606, 608, 610, 612) zu veranlassen, als Tintenausstoßsignal für eine einzelne Tintenausstoßöffnung jeweilige Doppelimpulssignale an die Heizelemente zu liefern, um den Ausstoß größeren Volumens einer der beiden Tintentröpfchen zu verursachen und als Tintenausstoßsignal für die einzelne Tintenausstoßöffnung ein Doppelimpulssignal an eines der Heizelemente zu liefern, um den Ausstoß des anderen kleineren Volumens einer der beiden Tintentröpfchen zu verursachen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, oder 3, die des weiteren über den Tintenstrahlkopf verfügt und bei der jedes Tintenausstoßmittel zwei Heizelemente enthält und bei der das Steuermittel (104, 105) betriebsbereit ist, das Ansteuermittel (606, 608, 610, 612) zu veranlassen, als Tintenausstoßsignal für eine einzelne Tintenausstoßöffnung ein Doppelimpulssignal an ein Heizelement zu liefern und ein Einzelimpulssignal an das andere Heizelement, um den Ausstoß des größeren Volumens einer der beiden Tröpfchen zu verursachen und als das Tintenausstoßsignal für die Einzeltintenausstoßöffnung ein Einzelimpulssignal an eines der Heizelemente zu liefern, aber kein Signal an das andere Heizelement, um den Ausstoß des kleineren Volumens einer der beiden Tintentröpfchen zu verursachen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die des weiteren über den Tintenstrahldruckkopf verfügt und bei der jedes Tintenausstoßmittel über eine Vielzahl von Heizwiderständen (607, 609, 611, 613) verfügt, die dem Erzeugen voneinander verschiedener Wärmemengen dienen, und das Steuermittel betriebsbereit ist, die Heizwiderstände nacheinander oder gleichzeitig zu vorgeschriebenen Zeiten zu aktivieren.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die des weiteren über den Tintenstrahldruckkopf verfügt und bei der jedes Tintenausstoßmittel eine Vielzahl von Heizwiderständen (607, 609, 611 613) umfaßt, die an unterschiedlichen Stellen bezüglich der zugehörigen Ausstoßöffnung vorgesehen sind, und wobei das Steuermittel betriebsbereit ist, die Heizwiderstände in unterschiedlicher Anzahl oder an unterschiedlichen Stellen zu einer vorgegebenen Zeit zu aktivieren.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, die des weiteren ausgestattet ist mit:

einem Identifiziermittel, das die Art der vom Tintenstrahldruckkopf verwendeten Tinte identifiziert; und mit

einem Ansteuermittel zum Ändern eines Ansteuerverfahrens eines jeden der Vielzahl von Heizwiderständen (607, 609, 611, 613) abhängig von Ergebnissen einer Identifizierung des Identifiziermittels.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die als Tintenstrahldruckkopf (1) über einen Druckkopf verfügt, der betriebsbereit ist, Tinte unter Verwendung thermischer Energie auszustoßen, wobei der Druckkopf (1) einen Erzeugungskörper für thermische Energie besitzt, um der Tinte zuzuführende thermische Energie zu erzeugen.

10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die des weiteren ausgestattet ist mit:

einem Umsetzmittel (205) zum Umsetzen mehrpegliger Aufzeichnungsdaten in gemäß Modulationsdaten modulierte Aufzeichnungsdaten; und mit

einem Modulationsdaten speichernden Speichermittel (212), das Neuschreiben der Modulationsdaten zuläßt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, die des weiteren ausgestattet ist mit:

einem Aufzeichnungsabtastdatenerstellmittel zum Teilen der modulierten Aufzeichnungsdaten in Daten gemäß einer jeden Aufzeichnungsabtastung und zum Ändern der geteilten Daten auf der Grundlage der Modulationsdaten, um Daten gemäß einer jeden Aufzeichnungsabtastung zu erstellen; und mit

einem Mehrfachdurchgangssteuermittel zum Ausführen der Aufzeichnung durch eine Vielzahl von Aufzeichnungsabtastungen auf der Grundlage der vom Aufzeichnungsabtastdatenerstellmittel erstellten Aufzeichnungsdaten.

12. Verfahren zum Tintenstrahldrucken, zu dem das Drucken eines Bildes auf ein Aufzeichnungsmedium unter Verwendung eines Tintenstrahlkopfes mit einer Vielzahl von Tintenausstoßmitteln gehört, die jeweils betriebsbereit sind, den Ausstoß von Tinte aus einer zugehörigen Ausstoßöffnung auf das Aufzeichnungsmedium zu veranlassen, um ein Bild unter Verwendung von Punkten unterschiedlicher Größe zu erzeugen, mit den Verfahrensschritten:

Abtasten entweder des Druckkopfes oder des Aufzeichnungsmediums zum Veranlassen des Druckkopfes, das Aufzeichnungsmedium abzutasten,

Verwenden eines Ansteuermittels (606, 608, 610, 612), um Ausstoßsignale an das Tintenausstoßmittel zum Veranlassen des Ausstoßes von Tintentröpfchen aus den Ausstoßöffnungen zu liefern; und

Steuern des Ansteuermittels (606, 608, 610, 612), während der Druckkopf das Aufzeichnungsmedium abtastet, um Tintentröpfchen unterschiedlichen Volumens zu erzeugen, die von den Austrittsöffnungen auf das Aufzeichnungsmedium gemäß den zu druckenden Bilddaten auszustoßen sind, so daß jedes individuelle Tintentröpfchen einen zugehörigen Tintenpunkt auf dem Aufzeichnungsmedium mit unterschiedlichen Volumentröpfchen bildet, die Tintenpunkte unterschiedlicher Größe bilden, so daß das Bild mit Punkten unterschiedlicher Größe entsteht durch Steuern der Ausstoßgeschwindigkeit, der Zeitvorgabe und des Volumens von Tintentröpfchen, ausgestoßen aus einer einzelnen Ausstoßöffnung durch Steuern des Anlieferns von Ausstoßsignalen durch das Ansteuermittel in der Weise, daß zwei Ausstoßsignale, von denen wenigstens eines ein Doppelimpulssignal enthält, in Aufeinanderfolge an die Ausstoßöffnung gelangen, um die Ausstoßöffnung zu veranlassen, zwei aufeinanderfolgende Tintentröpfchen so auszustoßen, daß eines von zwei Tintentröpfchen mit höherer Geschwindigkeit und größerem Volumen ausgestoßen wird als das andere der beiden Tintentröpfchen und daß die jeweiligen Ausstoßzeitvorgaben und Geschwindigkeiten der beiden Tintentröpfchen so eingerichtet sind, daß die beiden Tintentröpfchen auf das Aufzeichnungsmedium zu unterschiedlichen Zeiten gelangen, um einen ersten und einen zweiten Tintenpunkt zu bilden, bei dem wenigstens ein Teil des einen der Tintentröpfchen im anderen liegt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, das des weiteren umfaßt, eines der beiden Tintentröpfchen mit höherer Geschwindigkeit und größerem Volumen zum Ausstoß vor dem anderen der beiden Tintentröpfchen für ein gegebenes auf das Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnendes Pixel zu veranlassen.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, das des weiteren umfaßt, eine Ausstoßfrequenz f zu veranlassen, bei der der Tintenausstoß Punkte derselben Größe, einen Abstand L zwischen den Tintendüsen und dem Aufzeichnungsmedium und Ausstoßgeschwindigkeiten V1, V2 (V1 > V2) hervorruft, bei denen der Tintenausstoß Punkte bildet, die unterschiedlich groß sind und der folgenden Beziehung genügen:

0 < f·L·(V1 - V2)/V1·V2 < 1,0.

15. Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, bei dem jedes Tintenausstoßmittel eine Vielzahl von Heizelementen hat und der Steuerschritt das Ansteuermittel (606, 608, 610, 612) veranlaßt, als Tintenausstoßsignal für eine einzelne Tintenausstoßöffnung jeweilige Doppelimpulssignale an die Heizelemente zu liefern, um den Ausstoß größeren Volumens einer der beiden Tintentröpfchen zu verursachen und als Tintenausstoßsignal für die einzelne Tintenausstoßöffnung ein Doppelimpulssignal an eines der Heizelemente zu liefern, um den Ausstoß des anderen kleineren Volumens einer der beiden Tintentröpfchen zu verursachen.

16. Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, bei dem jedes Tintenausstoßmittel zwei Heizelemente enthält und der Steuerschritt das Ansteuermittel (606, 608, 610, 612) veranlaßt, als Tintenausstoßsignal für eine einzelne Tintenausstoßöffnung ein Doppelimpulssignal an ein Heizelement zu liefern und ein Einzelimpulssignal an das andere Heizelement, um den Ausstoß des größeren Volumens einer der beiden Tröpfchen zu verursachen und als das Tintenausstoßsignal für die Einzeltintenausstoßöffnung ein Einzelimpulssignal an eines der Heizelemente zu liefern, aber kein Signal an das andere Heizelement, um den Ausstoß des kleineren Volumens einer der beiden Tintentröpfchen zu verursachen.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem jedes Tintenausstoßmittel über eine Vielzahl von Heizwiderständen (607, 609, 611, 613) verfügt, die vorgesehen sind, unterschiedliche Wärmemengen zu erzeugen, und wobei der Steuerschritt die Heizwiderstände aufeinanderfolgend oder gleichzeitig zu einer vorgegebenen Zeit aktiviert.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem das Tintenausstoßmittel eine Vielzahl von Heizwiderständen (607, 609, 611, 613) enthält, die an unterschiedlichen Stellen bezüglich der zugehörigen Tintenausstoßöffnung angeordnet sind, und wobei der Steuerschritt Heizelemente in unterschiedlicher Anzahl oder an unterschiedlichen Stellen zu einer vorgeschriebenen Zeit aktiviert.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, mit den weiteren Verfahrensschritten:

Identifizieren der Art von Tinte, die im Tintenstrahldruckkopf Verwendung findet; und

Ändern eines Ansteuerverfahrens eines jeden der Vielzahl von Heizwiderständen (607, 609, 611, 613) abhängig von Ergebnissen einer vom Identifiziermittel ergangenen Identifikation.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, das des weiteren als Tintenstrahlaufzeichnungskopf (1) das Verwenden eines Druckkopfes beinhaltet, der Tinte unter Anwendung thermischer Energie ausstößt, und wobei der Druckkopf (1) einen thermischen Energieerzeugungskörper besitzt, um der Tinte zuzuführende thermische Energie zu erzeugen.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20, mit den weiteren Verfahrensschritten:

Umsetzen mehrpegliger Aufzeichnungsdaten in modulierte Aufzeichnungsdaten, die eine Modulation gemäß Modulationsdaten erfahren; und

Speichern der Modulationsdaten im Speichermittel (212), das Neuschreiben der Modulationsdaten zuläßt.

22. Verfahren nach Anspruch 21, mit den weiteren Verfahrensschritten:

Teilen der modulierten Aufzeichnungsdaten in Daten gemäß einer jeden Aufzeichnungsabtastung;

Ändern der geteilten Daten auf der Grundlage der Modulationsdaten, um Daten gemäß einer jeden Aufzeichnungsabtastung zu erstellen; und

Ausführen einer Aufzeichnung unter Verwendung einer Vielzahl von Aufzeichnungsabtastungen basierend auf den erstellten Aufzeichnungsdaten.