DE4307762A1 - Ink jet nozzle structure for dot matrix ink jet print head - has ink jet nozzles arranged in zigzag line pattern and ink reservoir has several small chambers corresp. to nozzles - Google Patents
Ink jet nozzle structure for dot matrix ink jet print head - has ink jet nozzles arranged in zigzag line pattern and ink reservoir has several small chambers corresp. to nozzlesInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tintenstrahl-
Druckkopf zur Verwendung in einem nichtanschlagenden Druc
ker und insbesondere dessen Düsenanordnungs-Struktur und
auch einen Kopftreiber-Schaltkreis für den Tintenstrahl-
Druckkopf unter der Voraussetzung der Verwendung der Düsen
anordnungs-Struktur.
Ein nichtanschlagender Drucker, der einen Tintenstrahl-
Druckkopf benutzt, ist bekannt. Der nichtanschlagende Druc
ker kann verwendet werden für ein Telefaxgerät, einen Plot
ter, einen Streifencodedrucker, ein digitales Kopiergerät
und dergleichen. Der nichtanschlagende Drucker ist mit ei
nem Kopf versehen, welcher eine Anzahl feiner Düsen auf
weist, und durch Ausblasen feiner Tintenpartikel auf ein
Druckmedium, wie Papier oder dergleichen, aus den Düsen
wird der Druck ohne Berührung des Kopfes mit dem Druckme
dium ausgeführt.
In einem anschlagenden Drucker zum Drucken unter Kontakt
des Kopfes mit einem Druckmedium ist es zur Konstruktion
des Kopfes notwendig, das Material des Druckmediums zu
berücksichtigen, und auch bei der Produktion des Kopfes ist
die Berücksichtigung des Materials des Druckmediums erfor
derlich. Der nichtanschlagende Drucker besitzt den Vorteil,
daß eine derartige technische Beschränkung nicht existiert.
Weiterhin ist Hochgeschwindigkeitsdruck unter Verwendung
mit einem nichtanschlagenden Drucker möglich.
In Fig. 32 ist ein konventioneller Tintenstrahl-Druckkopf
gezeigt. Dieser Tintenstrahl-Druckkopf 10 besitzt die glei
che Konstruktion wie der in dem japanischen offengelegten
Patent Nr. Hei 2-26 69 44 veröffentlichte.
Der Tintenstrahl-Druckkopf 10 besitzt eine ebene Platten
struktur. Diese ebene Plattenstruktur kann durch Ätzen ei
ner Glasplatte oder dergleichen gebildet werden. Der Tin
tenstrahl-Druckkopf 10 umfaßt eine Tintenkammer 12, eine
Mehrzahl von Druckkammern 14, eine Mehrzahl von Tinten
schlitzen 16 und eine Mehrzahl von Düsen 18. Die Tintenkam
mer 12 ist in kreisförmiger Gestalt in der Nähe des peri
pheren Teils einer kreisförmigen Glasplatte ausgebildet.
Die Druckkammern 14 sind innerhalb des Kreises ausgebildet.
Die Druckkammern 14 sind entsprechend den betreffenden
Düsen 18 ausgebildet. Die Tintenschlitze 16 koppeln die
Druckkammern 14 mit den korrespondierenden Düsen 18. Die
Düsen 18 sind in einer rhombischen Form in der Nähe des
Zentrums des Tintenstrahl-Druckkopfes 10 angeordnet, wie
durch eine ein-Punkt-gepunktete Linie in Fig. 1 gezeigt
ist. Die feinen Düsen 18 sind auf dieser rhombischen Form
in hoher Dichte angeordnet, aber dies ist zur Vereinfachung
in Fig. 1 nicht gezeigt.
Im Tintenstrahl-Druckkopf 10 wird zum Überlappen auf dieser
ebenen Plattenstruktur ein Druckerzeugungsteil 20 verwen
det. Das Druckerzeugungsteil 20 besteht beispielsweise aus
einem piezoelektrischen Substrat oder dergleichen, und auf
diesem Druckerzeugungsteil 20 ist eine Mehrzahl von Elek
troden 22 ausgebildet. Jede Elektrode 22 ist korrespondie
rend zu jeder Druckkammer 14 vorgesehen, um so ein einzel
nes piezoelektrisches Element zu bilden. Wenn ein elektri
sches Signal auf eine Elektrode 22 aufgebracht wird, wird
das piezolelektrische Element dieser Elektrode 22 angeregt
und der Druck wird auf die korrespondierende Druckkammer
14 ausgeübt. Dann wird die Tinte in der Druckkammer 14 be
aufschlagt, um in Richtung der Düse 18 durch den Tinten
schlitz 16 zu fließen. Als Ergebnis wird die Tinte von der
zugeordneten Düse 18 abgegeben. In diesem Fall kann die
Mehrzahl der Elektroden 22 nicht in dem Zustand betrachtet
werden, in dem das druckerzeugende Teil 20 teilweise her
ausgeschnitten ist, wie in Fig. 1 gezeigt ist, aber die
Reihe der Mehrzahl von Elektroden 22 wird durch zwei unter
brochene Linien zum besseren Verständnis gezeigt.
Im Tintenstrahl-Druckkopf hängt der viskose Widerstand der
im Tintenschlitz fließenden Tinte von der Länge des Tinten
schlitzes ab. In diesem konventionellen Beispiel ist die
Länge der Tintenschlitze 16 nahezu gleich, da die Druckkam
mern 14 in kreisförmiger Gestalt angeordnet sind. Folglich
sind in dem konventionellen Beispiel die viskosen Wi
derstände der Tintenschlitze 16 angeglichen, um Effekte,
wie eine Realisierung von Hochfrequenzantrieb und derglei
chen zu erhalten. Wenn die Druckkammer 14 in der kreis
förmigen Gestalt so wie oben beschrieben angeordnet ist,
ist es jedoch schwierig, einen Mehrpunktdruck auszuführen,
da die Düsen 18 auf dem zentralen Abschnitt des Kreises
konzentriert sind. Der Punkt ist ein gedrucktes Teil, das
von der Tinte gebildet ist, die von einer Düse abgegeben
worden ist. Im konventionellen Beispiel, das in Fig. 32 ge
zeigt ist, wird der Abstand zwischen den Düsen 18 groß, da
der Abstand zwischen den benachbarten Düsen 18 durch den
Abstand zwischen den Tintenschlitzen 16 beschränkt ist, und
als Folge davon wird der Punktabstand groß.
Es ist das erste Ziel der vorliegenden Erfindung,
die Punktdichte zu erhöhen und folglich ein klareres und
feineres Druckbild zu ermöglichen.
Das zweite Ziel der vorliegenden Erfindung ist
es, den viskosen Widerstand der Tinte zu reduzieren, ohne
die Schwierigkeiten der Herstellung zu erhöhen, und auf
diese Weise Hochgeschwindigkeitsdruck mit hoher Genauigkeit
zu verwirklichen.
Es ist das dritte Ziel der vorliegenden Erfindung,
eine Vorverarbeitung, wie eine Ordnungsoperation und der
gleichen von Treiberdaten nicht erforderlich zu machen,
wenn der Tintenstrahl-Druckkopf, der durch die vorliegende
Erfindung verbessert ist, angesteuert wird.
Ein Tintenstrahl-Druckkopf der vorliegenden Erfindung um
faßt:
- a) Eine Mehrzahl von in einer Zick-Zack-Anordnung ange ordneten Düsen auf einer ebenen Oberfläche, zur Ab gabe von Tinte; und
- b) Abgabeeinrichtungen zur Bewirkung der Abgabe von Tinte aus den Düsen.
Es ist so zu verstehen, daß die Hauptverbesserung der vor
liegenden Erfindung in der Anordnung der Düsen liegt.
Gleichzeitig wäre es inkorrekt, zu berücksichtigen, daß
diese Verbesserung nur eine konstruktive Auswahl oder eine
für den Fachmann naheliegende Modifikation oder dergleichen
ist. Erstens ist eine wirksame und einfach auszuführende
Lösungsmethode dieser Aufgabe bislang nicht bekannt gewor
den, obwohl die oben beschriebene Aufgabe, die hochdichte
Anordnung der Düsen von der Fachwelt bereits festgestellt
worden ist. Die vorliegende Erfindung wird unter Berück
sichtigung einiger schon vorgeschlagener verbesserter Kon
struktionen und unter ausreichender und sorgfältiger Be
rücksichtigung vervollständigt, und dieser Vorschlag ist
keineswegs eine für den Fachmann naheliegende Modifikation.
Zweitens erfordert die Anordnung der Düsen gemäß der
Hauptverbesserung der vorliegenden Erfindung bemerkenswerte
Gleichmäßigkeit und von diesem Gesichtspunkt ist die vor
liegende Erfindung keineswegs der Vorschlag einer für den
Fachmann naheliegenden Modifikation.
Die Zick-Zack-Anordnung ist eine Anordnung, die den folgen
den zwei Bedingungen genügt. Das ist erstens, daß die Düsen
auf ersten und zweiten geraden Linien angeordnet sind, wel
che auf der ebenen Oberfläche gelegen sind. Zweitens sind
die Düsen, die auf der ersten Linie angeordnet sind,
bezüglich der Düsen, die auf der zweiten geraden Linie an
geordnet sind, in einer Richtung rechtwinklig zur Druck
richtung versetzt angeordnet.
Der erste Vorteil der Zick-Zack-Anordnung ist darin zu se
hen, daß die Punktdichte vergrößert werden kann, während
der Abstand zwischen den benachbarten Düsen relativ groß
bestimmt ist, und daß so die Druckqualität verbessert
werden kann.
Im Falle einer konventionellen rhombischen Anordnung sind
die Düsen auf jeder Kante des Rhombus auf einer geraden Li
nie angeordnet und die den Düsen zugeordneten Tintenpfade
sind auf der einen Seite der geraden Linie (außerhalb des
Rhombus) ausgebildet. Folglich ist es erforderlich, daß der
Abstand zwischen den benachbarten Düsen zumindest der Summe
aus der Breite des Tintenpfades und aus der Dicke der Be
grenzungswände zwischen den Tintenpfaden entspricht.
Andererseits sind die Düsen in der Zick-Zack-Anordnung der
vorliegenden Erfindung auf ersten und zweiten geraden Li
nien angeordnet, welche voneinander beabstandet sind. Folg
lich gilt die vorstehend beschriebene Abstandsbeschränkung
(zumindest die Summe der Breiten des Tintenpfades und der
Dicke der Begrenzungswände zwischen den Tintenpfaden)
für jede gerade Linie. Wenn die benachbarten zwei Düsen auf
unterschiedlichen geraden Linien angeordnet sind, tritt ei
ne solche Abstandsbeschränkung nicht auf, sondern es ergibt
sich eine sehr lose Abstandsbeschränkung, wie zumindest der
Dicke der Trennwände zwischen den Düsen.
In der vorliegenden Erfindung sind die Tintenpfade erstens
nicht zu einer Seite der Düsenanordnung herausgezogen, da
die Düsen auf den zwei voneinander getrennten geraden Li
nien angeordnet sind, und die Tintenpfade können alternie
rend zu beiden Seiten der Düsenanordnung herausgezogen
sein. Zweitens sind die zugehörigen Düsen nicht auf dersel
ben geraden Linie sondern auf unterschiedlichen geraden Li
nien angeordnet, da die Düsen auf der ersten geraden Linie
bezüglich der auf der zweiten geraden Linie angeordneten
Düsen in Richtung rechtwinklig zur Druckrichtung versetzt
angeordnet sind. Mit anderen Worten grenzen benachbarte
Düsen gegen die beiden geraden Linien geneigt aneinander.
Auf diese Weise kann der Abstand zwischen den Düsen gemäß
der vorliegenden Erfindung reduziert werden, während der
Abstand zwischen den Düsen tatsächlich relativ groß gehal
ten ist. Dadurch kann der vorgenannte erste Vorteil er
reicht werden.
Der zweite Vorteil der Zick-Zack-Anordnung, das ist die Re
duktion des viskosen Widerstandes der Tinte, wird auf der
Grundlage des ersten Vorteils erzeugt. Da zum Beispiel die
Abstandsbeschränkung der Düsen extrem gering ist, kann die
Tinteneinlaßdimension der Düsen vergrößert werden, und der
Querschnitt der zu den Düsen gehörigen Tintenpfade kann
auch vergrößert werden. Dies alles führt zu einer Reduktion
des Strömungswiderstandes.
Wenn die interne Gestalt der Düsen beispielweise in einer
sich verjüngenden Form ausgestaltet wird, die sich von der
Tinteneinlaßseite zur Tintenauslaßseite hin verjüngt, kann
der Verjüngungswinkel verglichen mit einer konventionellen
Düse vergrößert werden. Dies zeigt, daß die Tintenauslaßab
messung nicht verändert wird oder daß sie herkömmlich ist,
aber die Tinteneinlaßabmessung kann vergrößert werden. In
einer nachfolgend beschriebenen Ausführungsform wird ange
geben, daß dieser Winkel zumindest 4° bezüglich der Tinten
auslaßrichtung beträgt, und das Verhältnis der Tintenein
laßabmessung zur Tintenauslaßabmessung beträgt zumindest
2,5. Auf diese Tatsache soll die Aufmerksamkeit gerichtet
sein. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diesen
Winkel beschränkt.
Wenn zum Beispiel die interne Gestalt der Düsen abgestuft
ausgebildet ist, d. h. daß sich das Durchmessermaß stufen
weise ändert, ist die Tintenauslaßabmessung die gleiche wie
herkömmlich und die Tinteneinlaßabmessung kann vergrößert
sein. So kann zum Beispiel die Tinteneinlaßabmessung zumin
dest dreimal größer sein als die Tintenauslaßabmessung.
Weiterhin kann die Tiefe der Tintenpfade mehr als ihre
Breite innerhalb der Grenzen der Glasdicke vergrößert wer
den, zumindest in der Nähe der Düsen durch Anwendung von
anisotropem Ätzen. Dadurch kann der Querschnitt der Tinten
pfade vergrößert werden. Das bedeutet gleichzeitig, daß der
Strömungswiderstand des Tintenpfades weiter reduziert wer
den kann und der Abstand zwischen den Tintenpfaden redu
ziert werden kann. Andererseits gestattet der oben be
schriebene erste Vorteil der Lockerung der Beschränkungen
für die Tintenpfad-Intervalle auch eine Lockerung der
Beschränkung der Breiten der Tintenpfade. Das heißt, die
Festlegung der Tiefen der Tintenpfade zusammen mit dem oben
beschriebenen ersten Vorteil erzeugt eine hohe Punktdich
te.
Der dritte Vorteil der Zick-Zack-Anordnung, das ist die An
gleichung des viskosen Widerstandes, wird auch auf der
Grundlage des ersten Vorteils erzeugt. Wie oben beschrieben
ist, wird Platz zur Vergrößerung der Breite der Tintenpfade
geschaffen und dies macht gleichzeitig einen Entwurf
möglich, um so den Unterschied im viskosen Widerstand zwi
schen den den Düsen zugeordneten Tintenpfaden aufzuheben.
Durch relative Verringerung des Querschnittes der Tinten
schlitze, die den Düsen zugeordnet sind, welche in relati
ven Endlagen der ersten und zweiten geraden Linien angeord
net sind, und durch relative Vergrößerung des Querschnittes
der Tintenschlitze betreffend die Düsenanordnungen in der
Nähe der zentralen Abschnitte der ersten und zweiten gera
den Linien, können die viskosen Widerstände der Tinten
schlitze angeglichen werden.
Dieser Vorteil wird bemerkenswert, wenn die Düsen so ange
ordnet sind, daß sie sich in dem Abschnitt in der Nähe des
zentralen Punktes eines Kreises oder eines Kreisbogens kon
zentrieren und weiterhin die Tintenpfade so ausgestaltet
sind, daß sie ein nahezu radiales Muster von diesem zentra
len Abschnitt aus bilden. Das heißt, obwohl eine derartige
radiale Konstruktion an sich schon bekannt ist, kann der
oben beschriebene dritte Vorteil durch Kombination mit der
Zick-Zack-Anordnung der vorliegenden Erfindung noch bemer
kenswerter gestaltet werden.
Der vierte Vorteil der Zick-Zack-Anordnung ist der, daß die
Treiberkraft für die Düsen reduziert werden kann. Dies ist
in dem oben beschriebenen zweiten Vorteil begründet. Das
heißt, wenn der viskose Widerstand reduziert wird, ist es
möglich, die Energie (Treiberkraft für die Düsen) zu redu
zieren, welche für die Lieferung der Tinte zu den Tinten
pfaden benötigt wird.
Die Abgabeeinrichtungen zur Abgabe der Tinte durch Antrieb
der Düsen kann z. B. unter Verwendung von piezoelektrischen
Elementen konstruiert sein. Jedes der piezoelektrischen
Elemente wird von einem als eine Spannung gegebenen Befehl
angeregt und zur Verformung gebracht. Wenn das piezoelek
trische Element als Abgabeeinrichtung benutzt wird, ist es
vorzuziehen, ein Diaphragma-Glied zu verwenden, das durch
die Verformung des piezoelektrischen Elementes zum Schwin
gen gebracht wird. Wenn der viskose Widerstand in der Zick-
Zack-Anordnung reduziert ist, wie oben beschrieben ist,
wird die Dämpfungsschwingung schnell, um die Antwort der
Tintenabgabeoperation zu verbessern, da die Spannung zum
Treiben des piezoelektrischen Elementes verringert werden
kann. Dieses ermöglicht einen Hochgeschwindigkeitsdruck.
Der Tintenstrahl-Druckkopf der vorliegenden Erfindung kann
als ebene Plattenstruktur konstruiert sein. Diese ebene
Plattenstruktur enthält:
- a) ein Substrat;
- b) eine Mehrzahl von Düsen, die in einer Zick-Zack-Anord nung auf der Oberfläche des Substrates als der ebenen Oberfläche angeordnet sind; und
- c) Pfadeinrichtungen, die auf dem Substrat ausgebildet sind, um die Tinte zu den Düsen zu liefern.
Die Pfadeinrichtungen sind Einrichtungen, die den oben be
schriebenen Tintenpfaden entsprechen. Diese können zum Bei
spiel gebildet sein von einer Mehrzahl von Tintenschlitzen,
die auf dem Substrat so ausgebildet sind, daß sie mit den
korrespondieren Düsen in Verbindung stehen, einer Mehrzahl
von Druckkammern, die auf dem Substrat korrespondierend zu
den Tintenschlitzen so ausgebildet sind, daß sie mit den
Tintenschlitzen in Verbindung stehen, und einem Tinten
einführungsmechanismus zum Einführen der Tinte in die
Druckkammern. Wenn die Pfadeinrichtungen in solch einer
Konstruktion ausgebildet werden, werden die Abgabeeinrich
tungen so konstruiert, daß sie eine Mehrzahl von Druckele
menten umfassen, die auf dem Substrat korrespondierend zu
den Druckkammern so befestigt sind, daß sie den Druck in
Abhängigkeit vom Befehl auf die korrespondierende Druckkam
mer ausüben. Auch kann der Tinteneinführungsmechanismus
z. B. so konstruiert sein, daß er eine Tintenkammer umfaßt,
die in der Stellung ausgebildet ist, in der sie die Druck
kammern umgibt und mit diesen verbunden ist; und daß sie
eine Tinteneinführungsöffnung zum Einführen der Tinte in
die Tintenkammer umfaßt.
In dieser Konstruktion erfolgt der Tintenabgabevorgang wie
folgt. Erstens übt das Druckelement, das den Befehl erhält,
den Druck auf die zugehörige Druckkammer aus. Als Antwort
darauf wird die in der Druckkammer enthaltene Tinte zu dem
korrespondierenden Tintenschlitz geführt. Wenn die Tinte zu
dem Tintenschlitz geführt ist, wird die Tinte von der kor
respondierenden Düse abgegeben. Wenn der Befehl aufgehoben
ist, wird Tinte von nahezu derselben Menge wie der Menge,
die zu dem Tintenschlitz geführt worden ist, in die Druck
kammer von dem Tinteneinführmechanismus eingeführt.
Eine derartige ebene Plattenstruktur wird durch anisotropes
Ätzen eines photosensitiven Glassubstrats geformt. Das
heißt, daß das oben beschriebene Substrat das photosensiti
ve Glassubstrat ist und die Düsen, die Tintenschlitze, die
Druckkammern und der Tinteneinführungsmechanismus sind
durch anisotropes Ätzen in diesem Substrat ausgeformt. Auf
diese Weise kann die Ätztiefe exakt gesteuert werden und
die Tintenschlitze können ohne weiteres vertieft werden.
Weiterhin kann die mit einer konischen internen Gestalt
ausgebildete Düse ohne weiteres geformt werden, unter Ver
wendung des Verfahrens zur Belichtung des Substrates wäh
rend das Substrat in einem anisotropen Ätzverfahren ro
tiert und geneigt wird.
In der vorliegenden Erfindung können die Düsen weiterhin in
eine Mehrzahl von Gruppen unterteilt sein. Natürlich wird
die Zick-Zack-Anordnung bei jeder dieser Gruppen angewen
det. Durch dieses Verfahren können Gruppen von Druckkammern
und Tintenschlitzen, die den Gruppen von Düsen entsprechen,
welche in unterschiedlichen Abschnitten angeordnet sind,
Gruppen von Tintenpfaden sein, die voneinander getrennt
sind. In dieser Struktur kann Farbdruck ausgeführt werden,
indem unterschiedliche Farben von Tinten den Gruppen von
Tintenpfaden zugeführt werden. Auch beeinflußt die
Druckänderung in einer Gruppe von Tintenpfaden kaum die an
deren Tintenpfade. Das heißt, daß die Druckänderungen de
zentralisiert werden können. Die Anzahl von voneinander ge
trennt angeordneten Gruppen kann z. B. vorzugsweise drei
sein.
In dieser ebenen Plattenstruktur kann das piezoelektrische
Element als das oben beschriebene Druckelement verwendet
werden. Da die Düsenabstands-Beschränkung durch die Zick-
Zack-Anordnung herabgesetzt ist, kann in der vorliegenden
Erfindung die Tiefe der Tintenpfade im Vergleich zur Dicke
des Substrates flach sein. Folglich wird es schwierig für
die Schwingung eines piezoelektrischen Elementes, die ande
ren Teile des Kopfes zu beeinflussen.
Durch das Vorsehen des piezoelektrischen Elementes als
Druckelement für die korrespondierenden Druckkammern kann
die Tinte selektiv aus den Düsen abgegeben werden. Zu die
sem Zeitpunkt kann die Struktur des piezoelektrischen Ele
mentes ein einzelnes piezoelektrisches Substrat sein. Die
ses piezoelektrische Substrat hat eine kreisförmige oder
kreisbogenförmige Gestalt und ist mit einer gemeinsamen
Elektrode auf einer Oberfläche und einer Mehrzahl von indi
viduellen Elektroden auf einer anderen Oberfläche ausgebil
det, welche den Druckkammern zugeordnet ist. Folglich
können das piezoelektrische Substrat, jede individuelle
Elektrode und die gemeinsame Elektrode ein einzelnes piezo
elektrisches Element bilden. Das heißt, auf einem einzelnen
piezoelektrischen Substrat können eine Mehrzahl von piezo
elektrischen Elementen für jede individuelle Elektrode aus
geformt sein. Auf diese Weise kann eine Mehrzahl von piezo
elektrischen Elementen als eine Komponente gestaltet sein
und daher kann die Herstellung vereinfacht werden.
Wenn die Mehrzahl von piezoelektrischen Elementen zu einem
einzigen Glied ausgeformt ist, können die piezoelektrischen
Elemente durch das Vorsehen konkaver Oberflächen zwischen
den Elektroden elektrisch und akustisch voneinander iso
liert werden. Dieses verbessert die Druckqualität.
Auch kann durch Anordnung des piezoelektrischen Substrates
derart, daß die individuellen Elektroden entgegengesetzten
Seiten der Druckkammern zugewandt sind, die Verdrahtung
zu den individuellen Elektroden vereinfacht werden. Auch
kann die Verdrahtung zu den individuellen Elektroden weiter
ohne weiteres durchgeführt werden, indem die Düsen so ange
ordnet werden, daß sich die Düsen zu der Seite des Substra
tes öffnen, die von der Befestigungsfläche für das piezo
elektrische Element abgewandt gelegen ist.
Weiterhin kann durch die Ausformung der Öffnung einer jeden
Düse derart, die im wesentlichen kreisförmige Form besitzt,
das Auftreten von sogenannten Satelliten verhindert werden,
um die Druckqualität zu erhöhen.
Als typisches Beispiel für die Zick-Zack-Anordnung der vor
liegenden Erfindung ist eine geneigte Zick-Zack-Anordnung
vorgesehen. Diese Anordnung ist eine Zick-Zack-Anordnung
und weiterhin sind die ersten und zweiten geraden Linien
bezüglich der Druckrichtung und der Richtung rechtwinklig
zur Druckrichtung geneigt. In dieser Anordnung können die
oben beschriebenen Vorteile noch bemerkenswerter erreicht
werden, da die Düsenabstands-Beschränkung weiter herabge
setzt werden kann.
Die vorliegende Erfindung kann als eine Kopfeinheit kon
struiert werden. Diese Kopfeinheit umfaßt:
- a) einen Tintenstrahl-Druckkopf, welcher weiterhin
enthält:
- a1) eine Mehrzahl von Düsen, die in einer Zick-Zack-Anordnung auf einer ebenen Oberfläche zur Abgabe von Tinte angeordnet sind, und
- a2) Abgabeeinrichtungen zur Bewirkung der Abgabe der Tinte aus den Düsen; und
- b) einen Träger zum Haltern des Tintenstrahl-Druckkopfes.
Weiterhin kann die vorliegende Erfindung als nichtanschla
gender Drucker konstruiert sein. Dieser nichtanschlagende
Drucker umfaßt:
- a) eine Kopfeinheit, die folgende Teile enthält:
- a1) einen Tintenstrahl-Druckkopf, der weiterhin enthält:
- a11) eine Mehrzahl von Düsen, die in einer Zick-Zack-Anordnung auf einer ebenen Fläche zur Abgabe von Tinte angeordnet sind; und
- a12) Abgabeeinrichtungen zum Bewirken der Abgabe der Tinte aus den Düsen; und
- a2) einen Träger zum Haltern des Tintenstrahl-Druckkopfes; und
- a1) einen Tintenstrahl-Druckkopf, der weiterhin enthält:
- b) einen Tintenbehälter zur Speicherung der abzugebenden Tinte.
In diesen Fällen kann der Tintenstrahl-Druckkopf in irgend
einer der oben beschriebenen Ausführungsformen ausgeführt
werden. Wenn die piezoelektrischen Elemente als Abgabeein
richtungen benutzt werden, ist die Kopfeinheit der vorlie
genden Erfindung mit einem Glied zur Verbindung der piezo
elektrischen Elemente zu einer Spannungssignalquelle verse
hen. Auch umfaßt der nichtanschlagende Drucker der vorlie
genden Erfindung die Spannungssignalquelle zur Lieferung
des Befehls als das Spannungssignal zum piezoelektrischen
Element.
Der nichtanschlagende Drucker kann so konstruiert sein, daß
er die folgenden Teile umfaßt:
- a) eine Druckplatte zur Halterung des Druckmediums;
- b) eine Vorschubrolle zum Vorschub des Druckmediums zur Druckplatte entlang einer Richtung rechtwinklig zur Druckrichtung;
- c) Einrichtungen zur Aufgabe einer Vorschubkraft auf die Vorschubwalze;
- d) einen Wagen, der zu der Druckplatte hin und von der Druckplatte weg in Druckrichtung bewegbar ist; und
- e) Einrichtungen zur Aufgabe einer Antriebskraft für den Wagen,
- f) wobei die Kopfeinheit relativ zum Wagen befestigt ist, und wobei mit der Bewegung des Wagens die Kopfeinheit bezüglich des Druckmediums in Druckrichtung bewegbar ist, und wobei beim Vorschub des Druckmediums durch die Vorschubwalze die Kopfeinheit bezüglich des Druckmedi ums in einer Richtung rechtwinklig zur Druckrichtung bewegbar ist.
In dieser Apparatur der vorliegenden Erfindung besitzt die
Apparatur insbesondere die Düsen, die in einer geneigten
Zick-Zack-Anordnung angeordnet sind, wobei das hervorge
rufene Problem ist, daß eine Vorverarbeitung, wie eine
Ordnungsoperation und dergleichen vorher für die zu verwen
denden Daten durchgeführt werden muß, wenn die Düsen beauf
schlagt werden. Das dritte Ziel der vorliegenden Erfindung
ist es, dieses Problem zu lösen und die Verwendbarkeit zu
verbessern. Das heißt, daß es ein Ziel ist, ein praktikables
Treiberverfahren in einem Tintenstrahl-Druckkopf-Treiber-
Schaltkreis und einen Tintenstrahl-Druckkopf-Treiber-
Schaltkreis zur Durchführung dieses Treiberverfahrens zu
schaffen. Indem dieses Ziel mit anderen Worten beschrieben
wird, ist es das Ziel, einen Tintenstrahl-Druckkopf-Trei
ber-Schaltkreis zu schaffen, der mit Hardware versehen ist,
die in der Lage ist, diese Vorverarbeitung durchzuführen.
Das Treiberverfahren und der Treiberschaltkreis der vorlie
genden Erfindung treiben die Düsen, die in der geneigten
Zick-Zack-Anordnung angeordnet sind, und die geneigte Zick-
Zack-Anordnung erfüllt die oben beschriebenen drei Bedin
gungen. Um nun das Treiberverfahren und den Treiberkreis
lauf der vorliegenden Erfindung zu erklären, werden die
folgenden Begriffe definiert.
- a) Ungerade Zahlen werden den auf der ersten geraden Linie angeordneten Düsen zugeordnet, d. h., die Düsen, die in der ungeradzahligen Reihenfolge entlang der Richtung rechtwinklig zur Druckrichtung innerhalb der Mehrzahl von Düsen angeordnet sind, sind auf der ersten geraden Linie angeordnet; und
- b) gerade Zahlen werden den Düsen zugeordnet, die auf der zweiten geraden Linie angeordnet sind, d. h., daß die Düsen die in der geradzahligen Reihenfolge entlang der Richtung rechtwinklig zur Druckrichtung innerhalb der Mehrzahl von Düsen angeordnet sind, sind auf der zwei ten geraden Linie angeordnet.
Das Treiberverfahren der vorliegenden Erfindung umfaßt die
folgenden Schritte.
- a) Einen ersten Schritt zur Trennung der seriellen Ein gangsdaten in Ungeradseiten-Daten und Geradseiten-Da ten;
- b) einen zweiten Schritt zur Verzögerung der Ungeradsei ten-Daten um eine erste vorgegebene Zeit, wenn die erste gerade Linie in Druckrichtung vorausgelegen ist, und zum Verzögern der Geradseiten-Daten um die erste vorgegebene Zeit, wenn die zweite gerade Linie in Druckrichtung vorausgelegen ist; die erste vorgegebene Zeit entspricht einem Druckrichtungsintervall zwischen den Düsen, die einander entlang der Richtung recht winklig zur Druckrichtung benachbart sind;
- c) einen dritten Schritt zur Verzögerung der Ungeradseiten- Daten und der Geradseiten-Daten um eine zweite vorgege bene Zeit; wenn die erste gerade Linie in Druckrichtung vorausgelegen ist, sind das Verzögerungsziel im dritten Schritt die Ungeradseiten-Daten, die im zweiten Schritt verzögert worden sind und die Geradseiten-Daten, die im ersten Schritt abgetrennt worden sind; wenn die zweite gerade Linie in Druckrichtung vorausgelegen ist, sind das Verzögerungsziel im dritten Schritt die Ungeradsei ten-Daten, die im ersten Schritt abgetrennt worden sind und die Geradseiten-Daten, die im zweiten Schritt ver zögert worden sind; die zweite vorgegebene Zeit ist proportional zu einem Produkt des Druckrichtungsab stands zwischen den zwei Düsen, die auf derselben ge raden Linie und derselben Position entlang der Rich tung rechtwinklig zur Druckrichtung der Düse einander benachbart angeordnet sind; eine Reihenfolge der zwei ten vorgegebenen Zeit gegenüber den zu verzögernden Daten wird in Abhängigkeit von der Druckrichtung so ge ändert, daß die zweite vorgegebene Zeit der Düsen, die in Druckrichtung vorausgelegen sind, relativ groß ist und die zweite vorgegebene Zeit der Düsen, die in Druckrichtung zurückgelegen sind, relativ gering ist;
- d) einen vierten Schritt zur Ausführung einer Seriell/Pa rallel-Umwandlung der Ungeradseiten- und der Geradsei ten-Daten, die im dritten Schritt verzögert worden sind, um Ungeraddüsen-Paralleldaten und Geraddüsen-Parallda ten zu erhalten; die Ungeraddüsen-Paralleldaten und die Geraddüsen-Paralleldaten besitzen Bit-Anordnungen, die den Positionen der Düsen auf der ersten bzw. zweiten geraden Linie entlang der Richtung rechtwinklig zur Druckrichtung entsprechen; und
- e) einen fünften Schritt zur selektiven Abgabe der Tinte von den Düsen durch Beaufschlagen der Abgabeeinrichtun gen auf der Grundlage der Ungeraddüsen-Paralleldaten und der Geraddüsen-Paralleldaten; die Beaufschlagung wird dabei so ausgeführt, daß die Tinte von den Düsen abgegeben wird, die in Stellungen angeordnet sind, wel che den Bits der Ungeraddüsen-Paralleldaten und den Ge raddüsen-Paralleldaten entsprechen, welche einen vorge gebenen Datenwert besitzen, und daß die Tinte nicht ab gegeben wird, von den Düsen, die in Stellungen angeord net sind, die den Bits entsprechen, welche die vorgege benen Werte nicht besitzen.
Der Treiberschaltkreis der vorliegenden Erfindung umfaßt
auch die folgenden Merkmale:
- a) Ungerad-Gerad-Separationseinrichtungen zur Ausführung des ersten Schrittes;
- b) Verzögerungseinrichtungen zur Anpassung der Datenord nung an den Versatz entlang der Druckrichtung, um so den zweiten Schritt auszuführen;
- c) Verzögerungseinrichtungen zur Anpassung der Datenord nung an den Versatz in der geneigten Anordnung durch Ausführung des dritten Schrittes;
- d) Seriell/Parallel-Umwandlungsmittel zur Ausführung des vierten Schrittes; und
- e) Treibermittel zur Ausführung des fünften Schrittes.
Die vorliegende Erfindung kann auch ausgedrückt werden als
Vorverarbeitungsschaltkreis entsprechend einem Vorverarbei
tungsteil des oben beschriebenen Treiberschaltkreises. Die
ser Vorverarbeitungsschaltkreis umfaßt die folgenden Merk
male:
- a) Ungerad-Gerad-Separationseinrichtungen zur Ausführung des ersten Schrittes;
- b) Verzögerungseinrichtungen zur Anpassung der Datenord nung an den Versatz entlang der Druckrichtung, wo durch der zweite Schritt ausgeführt wird; und
- c) Verzögerungseinrichtungen zur Anpassung der Datenord nung an den Versatz in geneigter Richtung, wodurch der dritte Schritt ausgeführt wird.
Im Treiberverfahren und dem Treiberschaltkreis der vorlie
genden Erfindung werden zuerst die seriellen Eingangsdaten
in Ungeradseiten-Daten und Geradseiten-Daten aufgeteilt.
Durch diesen Ungerad-Gerad-Separationsprozeß werden die se
riellen Eingangsdaten in zwei Gruppen unterteilt. Dann wird
die Verzögerungsverarbeitung der Gruppen von Daten in
Abhängigkeit von den Positionen der Düsen und von der
Druckrichtung ausgeführt.
Es ist erforderlich, daß die Positionen der Düsen in der ge
neigten Zick-Zack-Anordnung berücksichtigt werden, indem
die beiden folgenden Komponenten voneinander getrennt wer
den. Die erste ist das Lageverhältnis zwischen der ersten
und der zweiten geraden Linie. Die Daten zum Treiben der
Düsen auf einer geraden Linie, die in Druckrichtung voraus
liegt, müssen um die Zeit ältere Daten sein, die dem Druck
richtungsabstand zwischen den beiden geraden Linien ent
spricht, als die Daten zum Treiben der Düsen der anderen
geraden Linie, welche in Druckrichtung zurückgelegen ist.
Die zweite ist die gegenseitige Lagebeziehung zwischen den
Düsen, die auf derselben geraden Linie angeordnet sind. In
der geneigten Zick-Zack-Anordnung sind die Lagen entlang
der Druckrichtung der Düsen auf derselben geraden Linie un
terschiedlich, da die beiden geraden Linien gegen die
Druckrichtung geneigt sind. Die Daten zum Treiben einer
Düse an einer Position entlang der Druckrichtung müssen um
die Zeit ältere Daten sein, die dem Druckrichtungsabstand
zwischen den benachbarten Düsen auf derselben Linie ent
spricht, als die Daten zum Treiben einer anderen Düse in
der nächsten Position entlang der Druckrichtung.
Weiterhin sollte Aufmerksamkeit auf die Tatsache gelegt
werden, daß solche Lagebeziehungen von der Druckrichtung
abhängig sind.
In der vorliegenden Erfindung wird der zweite Schritt zur
Anpassung der ersten Beziehung ausgeführt. In diesem
Schritt werden die Ungeradseiten-Daten und die Geradseiten-
Daten, die in dem ersten Schritt erhalten werden, aus
gewählt um vorgegebene Größen verzögert. Entsprechend der
vorgenannten Begriffsdefinition werden den Düsen, die auf
der ersten geraden Linie angeordnet sind, die ungeraden
Zahlen zugewiesen und den Düsen, die auf der zweiten gera
den Linie angeordnet sind, die geraden Zahlen zugewiesen.
Die Zieldaten für die Verzögerung im zweiten Schritt sind
die Daten, die dieser Zahl entsprechen. Das heißt, wenn die
erste gerade Linie in Druckrichtung vorausgelegen ist, wer
den die Ungeradseiten-Daten verzögert und wenn die zweite
gerade Linie in Druckrichtung vorausgelegen ist, werden die
Geradseiten-Daten verzögert. Zu diesem Zeitpunkt wird die
Verzögerungszeit in Abhängigkeit von der Anpaßbarkeit der
Daten mit der ersten Beziehung bestimmt. Das heißt, daß
die Verzögerungszeit zu diesem Zeitpunkt die Zeit ist, die
dem Abstand entlang der Druckrichtung zwischen den benach
barten Düsen entlang der Richtung rechtwinklig zur Druck
richtung entspricht.
Durch Ausführung des zweiten Schrittes eines derartigen In
halts kann die erste Beziehung betreffend die Positionen
der Düsen auf der Datenseite unter Berücksichtigung der
Druckrichtung erfüllt werden. Zuerst werden die Ungeradsei
ten-Daten verzögert, die zum Treiben der auf der ersten ge
raden Linie angeordneten Düsen verwendet werden, wenn die
erste gerade Linie in Druckrichtung vorausgelegen ist. Als
Ergebnis werden die Ungeradseiten-Daten, wenn man es einen
gewissen Zeitraum beobachtet, zu alten Daten, verglichen
mit den Geradseiten-Daten, die verwendet werden, um die auf
der zweiten geraden Linie angeordneten Düsen zu treiben.
Andererseits werden die Geradseiten-Daten zum Treiben der
Düsen, die auf der zweiten geraden Linie gelegen sind,
verzögert, wenn die zweite gerade Linie in Druckrichtung
vorausgelegen ist. Als Ergebnis werden die Geradseiten-Da
ten, wenn man dies einen gewissen Zeitraum beobachtet, zu
alten Daten, verglichen mit den Ungeradseiten-Daten, die
zum Treiben der auf der ersten geraden Linie angeordneten
Düsen verwendet werden. Die Zeitdifferenz zwischen beiden
entspricht in jedem Fall der Zeit, die äquivalent ist zu
dem Abstand in Druckrichtung zwischen den benachbarten
Düsen entlang einer Richtung rechtwinklig zur Druckrich
tung.
Dann wird der dritte Schritt zur Anpassung der zweiten Be
ziehung ausgeführt. In diesem Schritt werden die Ungerad
seiten-Daten, die im ersten Schritt erhalten worden sind,
die Geradseiten-Daten, die im ersten Schritt erhalten
worden sind, die Ungeradseiten-Daten, die im zweiten
Schritt verzögert worden sind und die Geradseiten-Daten,
die im zweiten Schritt verzögert worden sind, selektiv
verzögert.
Zuerst werden die Ungeradseiten-Daten, die im zweiten
Schritt verzögert worden sind, und die Geradseiten-Daten,
die im ersten Schritt abgetrennt worden sind, das Ziel zur
Verzögerung in diesem Schritt, wenn die erste gerade Linie
in Druckrichtung vorausgelegen ist. Wie oben beschrieben
worden ist, korrespondieren die Ungeradseiten-Daten bzw.
die Geradseiten-Daten zu der ersten bzw. zweiten geraden
Linien. Andererseits müssen die Daten benutzt werden, die
älter sind als die Daten, welche zum Treiben der Düsen auf
der zweiten geraden Linie verwendet werden, wenn die erste
gerade Linie in Druckrichtung vorausgelegen ist, um die
Düsen zu treiben, die auf der ersten geraden Linie vorhan
den sind. Folglich werden in diesem Schritt die Ungeradsei
ten-Daten, die im zweiten Schritt verzögert worden sind,
und die Geradseiten-Daten, die im ersten Schritt abgetrennt
worden sind, verzögert, um Düsen auf der ersten bzw. der
zweiten geraden Linie zu treiben.
Als nächstes sind die Ungeradseiten-Daten, die im ersten
Schritt abgetrennt worden sind, und die Geradseiten-Daten,
die im zweiten Schritt verzögert worden sind, das Ziel für
die Verzögerung in diesem Schritt, wenn die zweite gerade
Linie in Druckrichtung vorausgelegen ist. Wenn die zweite
gerade Linie in Druckrichtung vorausgelegen ist, müssen die
Daten benutzt werden, die älter sind als die Daten, die für
das Treiben der Düsen auf der ersten geraden Linie verwen
det worden sind, um die Düsen zu treiben, die auf der zwei
ten geraden Linie vorhanden sind. Folglich werden die Unge
radseiten-Daten, die im ersten Schritt abgetrennt worden
sind, und die Geradseiten-Daten, die im zweiten Schritt
verzögert worden sind, zum Treiben der Düsen auf der ersten
bzw. der zweiten geraden Linie verzögert.
Die Verzögerungszeit im dritten Schritt ist für jede Düse
unterschiedlich. Dies ist der Grund, weshalb die in diesem
Schritt anzupassende zweite Beziehung die Positionsbezie
hung der Düsen ist, die auf derselben ersten oder zweiten
geraden Linie angeordnet sind. Beim Setzen der Verzöge
rungszeit in diesem Schritt müssen daher die Positionen
der Düsen auf jeder geraden Linie berücksichtigt werden.
Genauer gesagt wird die Verzögerungszeit in diesem Schritt
die Zeit, die proportional zum Produkt des Abstandes ent
lang der Druckrichtung der benachbarten zwei Düsen auf der
selben geraden Linie und der Position entlang der Richtung
rechtwinklig zur Druckrichtung einer jeden Düse auf dersel
ben geraden Linie ist. Auch ist es erforderlich, die Ein
stellung der Verzögerungszeit in Abhängigkeit von der
Druckrichtung zu bestimmen. Das heißt, daß die Reihenfolge
der Verzögerungszeiten der Daten, die Ziel für die Verzöge
rung sind, in Abhängigkeit von der Druckrichtung so ver
ändert wird, daß sie relativ groß wird für die Düse, die in
Druckrichtung vorausgelegen ist und relativ klein wird für
die Düse, die in Druckrichtung zurückgelegen ist.
Wie oben beschrieben worden ist, werden die zwei Gruppen
der Daten, die für die erste und zweite Beziehung angepaßt
sind, zum Treiben der korrespondierenden Düsen verwendet.
Das heißt, daß im vierten Schritt die Seriell/Parallel-Um
wandlung dieser Daten ausgeführt wird und im fünften
Schritt die im vierten Schritt erhaltenen parallelen Daten
tatsächlich benutzt werden, um die Abgabe der Tinte zu
steuern.
Detaillierter ausgeführt heißt das, daß im vierten Schritt
die Seriell/Parallel-Umwandlung der Ungeradseiten-Daten,
die im dritten Schritt verzögert worden sind, ausgeführt
wird, um die Ungeradseiten-Paralleldaten zu erhalten. Diese
Ungeradseiten-Paralleldaten besitzen die Bit-Anordnung, die
der Position der Düse entlang der Richtung rechtwinklig zur
Druckrichtung in der ersten geraden Linie entspricht. Im
fünften Schritt wird die Abgabeeinrichtung beruhend auf
den Ungeradseiten-Paralleldaten angetrieben und die Tinte
wird von der Vielzahl der Düsen selektiv abgegeben. In die
sem Fall wird die Abgabe z. B. ausgeführt, wobei die den
Düsen entsprechenden Bits den vorgegebenen Wert, wie "1",
besitzen.
Auf gleiche Weise wird im vierten Schritt die Seriell/Par
allel-Umwandlung der Geradseiten-Daten ausgeführt, die im
dritten Schritt verzögert worden sind, um die Geradseiten-
Paralleldaten zu erhalten. Diese Geradseiten-Paralleldaten
besitzen eine Bit-Anordnung, die der Position der Düsen ent
lang der Richtung rechtwinklig zur Druckrichtung auf der
zweiten geraden Linie entspricht. Im fünften Schritt werden
die Abgabeeinrichtungen beruhend auf den Geradseiten-Paral
leldaten getrieben und die Tinte wird selektiv von der
Mehrzahl von Düsen abgegeben.
Durch dieses Treiberverfahren oder diesen Treiberschalt
kreis besteht kein Bedarf, vorher eine Vorverarbeitung auf
die seriellen Eingangsdaten anzuwenden, und daher ist die
Verwendbarkeit extrem verbessert. Auch kann durch Einbezie
hung des Schaltkreises als ein IC oder LSI die Schaltkreis
struktur des Tintenstrahl-Druckers vereinfacht werden. Auch
ist es möglich, den Schaltkreis, der die zweiten bis
fünften Schritte ausführt, durch Ungerad- und Gerad-Systeme
von Einheitsschaltkreisen zu konstruieren und da die
Schaltkreiskonstruktion in Einheiten produziert werden
kann, kann diese vereinfacht werden.
Weiterhin kann die Druckrichtung von einem Druckrichtungs
signal detektiert werden. Das heißt, daß es ausreichend
ist, die Operationen des zweiten und dritten Schritts unter
Verwendung des Druckrichtungssignals, welches die Druck
richtung anzeigt, umzuschalten. Insbesondere kann die Aus
wahl der Ziele für die Verzögerung und das Setzen der
Verzögerungszeit in Abhängigkeit von dem Wert des Druck
richtungssignals ausgeführt werden.
Auch kann die Ungerad-Gerad-Trennung unter Verwendung von
Zwei-Phasen-Takten ausgeführt werden. Das heißt, daß vor
dem ersten Schritt die Ungeradseiten- und Geradseiten-Takte
von wechselseitig gegenläufigen Phasen erzeugt werden. Die
se Zwei-Phasen-Takt-Erzeugungsoperation wird durch Teilung
des Taktes verwirklicht, welcher mit den seriellen Ein
gangsdaten synchronisiert ist.
Wenn die Zwei-Phasen-Takte in der Ungerad-Gerad-Trennung im
ersten Schritt verwendet werden, werden die Ungeradseiten-
Daten durch Halten der seriellen Eingangsdaten in Abhängig
keit vom Ungeradseiten-Takt und die Geradseiten-Daten durch
Halten der seriellen Eingangsdaten in Abhängigkeit vom Ge
radseiten-Takt erhalten.
Im zweiten Schritt wird der Ungeradseiten-Takt, wenn die
erste gerade Linie in Druckrichtung vorausgelegen ist, als
erster Takt für die Verzögerung ausgewählt und wenn die
zweite gerade Linie in Druckrichtung vorausgelegen ist,
wird der Geradseiten-Takt als erster Takt für die Verzöge
rung ausgewählt. Dann werden die seriellen Eingangsdaten in
Abhängigkeit vom ersten Takt für die Verzögerung gehalten
und die vorgegegebene Größe der Bitverschiebung der Daten
wird ausgeführt, um die Verzögerung der ersten Beziehung
auszuführen.
Im dritten Schritt wird zunächst die Seriell/Parallel-Um
wandlung der Ungeradseiten-Daten und der Geradseiten-Daten
in Abhängigkeit vom entsprechenden Ungeradseiten- und Ge
radseiten-Takt ausgeführt. Als nächstes werden die Ungerad
seiten-Daten und die Geradseiten-Daten, die bei der Se
riell/Parallel-Umwandlung erhalten worden sind, für jedes
Bit so verzögert, daß sie für die zweite Beziehung angepaßt
sind. Weiter werden die Bits der verzögerten Ungeradseiten-
bzw. Geradseiten-Daten gemultiplext, um die parallel/se
rielle Umwandlung auszuführen. Zu diesem Zeitpunkt werden
die Multiplexrichtungen in Abhängigkeit von der Druckrich
tung so umgeschaltet, daß die Bit-Reihenfolge der Ungerad
seiten-Daten oder Geradseiten-Daten vor der Seriell/Paral
lel-Umwandlung in Abhängigkeit von dem Ungeradseiten-Takt
oder dem Geradseiten-Takt wiederhergestellt werden kann.
Als nächstes wird im vierten Schritt die Seriell/Parallel-
Umwandlung der Ungeradseiten-Daten und der Geradseiten-Da
ten, die im dritten Schritt verzögert worden sind, in
Abhängigkeit vom Ungeradseiten-Takt und vom Geradseiten-
Takt ausgeführt, um die Ungeraddüsen-Paralleldaten und die
Geraddüsen-Paralleldaten zu erhalten.
Die Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezugnahme
auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert; in diesen
zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines
Tintenstrahl-Druckkopfes nach der vorliegenden Er
findung;
Fig. 2 eine Draufsicht, die eine Anordnung von piezoelek
trischen Elementen zeigt, wie sie in Fig. 1 gezeigt
sind;
Fig. 3 eine vergrößerte Draufsicht, die eine Konstruktion
in der Nähe der in Fig. 1 gezeigten Düsen zeigt;
Fig. 4 eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform eines
Tintenstrahl-Druckkopfes nach der vorliegenden Er
findung;
Fig. 5 eine Draufsicht, die ein piezoelektrisches Substrat
einer dritten Ausführungsform eines Tintenstrahl-
Druckkopfes nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 6 eine Draufsicht, die ein piezoelektrisches Substrat
einer vierten Ausführungsform eines Tintenstrahl-
Druckkopfes nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 7 eine Draufsicht einer fünften Ausführungsform eines
Tintenstrahl-Druckkopfes entsprechend der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 8 eine vergrößerte Draufsicht, die eine Konstruktion
in der Nähe der in Fig. 7 gezeigten Düsen zeigt;
Fig. 9 eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B in
Fig. 8;
Fig. 10 ein Längsschnittansicht des Tintenstrahl-Druck
kopfes, der in Fig. 7 gezeigt ist und der auf einer
Unterlage befestigt;
Fig. 11 eine schematische Ansicht, die das Grundprinzip
einer piezoelektrischen Kopfeinheit nach Kyser
zeigt;
Fig. 12 eine Draufsicht einer sechsten Ausführungsform
eines Tintenstrahl-Druckkopfes nach der vorliegen
den Erfindung;
Fig. 13 eine vergrößerte Draufsicht, die eine Konstruktion
der in der Nähe der in Fig. 12 gezeigten Düsen
zeigt;
Fig. 14 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in
Fig. 12;
Fig. 15 eine schematische Ansicht, die ein Beispiel einer
Dimensionsverhältnisbestimmung im Tintenstrahl-
Druckkopf nach Fig. 12 zeigt;
Fig. 16 eine Querschnittsansicht einer Düse nach einer
siebten Ausführungsform eines Tintenstrahl-Druck
kopfes nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 17 eine Draufsicht einer achten Ausführungsform eines
Tintenstrahl-Druckkopfes nach der vorliegenden Er
findung;
Fig. 18 eine Draufsicht eines wesentlichen Teils einer
neunten Ausführungsform eines Tintenstrahl-Druck
kopfes entsprechend der vorliegenden Erfindung;
Fig. 19 einen Aufriß eines wesentlichen Teils des Tinten
strahl-Druckkopfes aus Fig. 18;
Fig. 20 eine Seitenansicht eines wesentlichen Teils des
Tintenstrahl-Druckkopfes nach Fig. 18;
Fig. 21 eine schematische Ansicht, die eine geneigte Zick-
Zack-Anordnung wie in einer zehnten Ausführungs
form eines Tintenstrahl-Druckkopfes entsprechend
der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 22 ein Blockdiagramm eines Treiberschaltkreises der
zehnten Ausführungsform des Tintenstrahl-Druck
kopfes entsprechend der vorliegenden Erfindung;
Fig. 23 ein Blockdiagramm eines in Fig. 22 gezeigten Takt
generators;
Fig. 24 ein Blockdiagramm eines in Fig. 22 gezeigten Unge
rad-Gerad-Separators;
Fig. 25 ein Zeitablaufdiagramm, das eine Operation des
Taktgenerators und des Ungerad-Gerad-Separators
zeigt, die in Fig. 22 gezeigt sind;
Fig. 26 ein Blockdiagramm eines in Fig. 22 gezeigten Unge
radseiten-Verzögerer-und-Multiplexers (MUX);
Fig. 27 ein Blockdiagramm eines Geradseiten-Verzögerer-
und-Multiplexers wie er in Fig. 22 gezeigt ist;
Fig. 28 eine schematische Ansicht, die die Operation eines
in Fig. 22 gezeigten Ungeradseiten-Verzögerer-und
-Multiplexers und eines Geradseiten-Verzögerer-und
-Multiplexers zeigt;
Fig. 29 ein Blockdiagramm eines in Fig. 22 gezeigten Unge
radseiten-Ausgangs-Schaltkreises;
Fig. 30 ein Blockdiagramm eines in Fig. 22 gezeigten Gerad
seiten-Ausgangs-Schaltkreises;
Fig. 31 ein Schaltkreisdiagramm von Shiftregistern, die in
den Fig. 26 und 27 gezeigt sind;
Fig. 32 eine Draufsicht, teilweise geschnitten, eines kon
ventionellen Tintenstrahl-Druckkopfes;
Fig. 33 eine Draufsicht eines Tintenstrahl-Druckkopfes mit
Düsen, die entlang einer vertikalen Linie angeord
net sind;
Fig. 34 eine Draufsicht, die ein Punktmuster zeigt, das
durch Drucken unter Verwendung des in Fig. 33 ge
zeigten Kopfes erhalten worden ist; und
Fig. 35 ein Blockdiagramm eines konventionellen Treiber
schaltkreises für einen thermischen Drucker.
Die vorliegende Erfindung wird nun in Verbindung mit ihren
bevorzugten Ausführungen unter Bezugnahme auf die Zeich
nungen beschrieben, wobei die gleichen Bezugszeichen glei
che oder korrespondierende Teile überall in den Ansichten
bezeichnen, so daß die Wiederholung der diesbezüglichen Be
schreibungen der Kürze halber unterbleiben kann.
Bevor die Ausführungen der vorliegenden Erfindung erklärt
werden, soll eine von den Erfindern gemachte Verbesserung
einer Düsenanordnung eines Tintenstrahldruckers in Verbin
dung mit den Fig. 33 und 34 beschrieben werden.
Eine Anordnung von Düsen 18 eines Tintenstrahl-Druckkopfes,
der geeignet ist, die oben beschriebenen Probleme des Stan
des der Technik zu beheben, ist beispielsweise in Fig. 33
gezeigt. In diesem Fall sind die Düsen 18 entlang einer ge
raden Linie angeordnet. In der konventionellen rhombischen
Anordnung der Düsen 18, wie sie in Fig. 32 gezeigt ist,
sind die Tintenschlitze 16 zur Lieferung der Tinte zu den
Düsen 18, welche auf einer Seite der rhomischen Form ange
bracht sind, alle auf derselben Seite vorhanden. Demgegen
über sind die Tintenschlitze 16 zur Lieferung der Tinte zu
den Düsen 18 in der geradlinigen Anordnung der Düsen, wie
sie in Fig. 33 gezeigt ist, abwechselnd an beiden Seiten,
der linken und rechten Seite, der geraden Linie vorhanden.
Der Tintenschlitz 16 der obersten Düse 18 in Fig. 33 ist
beispielsweise auf der linken Seite angeordnet und der Tin
tenschlitz 16 der nächsten Düse ist auf der rechten Seite
angeordnet. Der Tintenschlitz 16 der nächsten Düse 18 ist
auf der linken Seite angeordnet und der Tintenschlitz 16
der untersten Düse 18 ist auf der rechten Seite angeordnet.
Das bedeutet, daß die Tintenschlitze 16 der Düsen 18 ab
wechselnd auf beiden Seiten, der linken und der rechten
Seite der geraden Linie angeordnet sind. In diesem Fall
sind die Düsen 18 auf der geraden Linie und die Tinten
schlitze 16 der Düsen 18 abwechselnd zur linken und zur
rechten Seite herausgezogen. Im Vergleich zum in Fig. 32
gezeigten Stand der Technik kann der Abstand zwischen den
Düsen 18 reduziert werden und infolgedessen kann der Punkt
abstand verringert werden.
Wenn mit einem Druckkopf, der die Düsen 18 in der oben be
schriebenen Form angeordnet hat, ein Druckvorgang erfolgt,
wird der Kopf in einer Richtung bewegt, die rechtwinklig
zur Richtung der Anordnung der Düsen 18 ist, wie durch
einen in Fig. 33 gezeigten Pfeil angegeben ist. Durch
gleichzeitige Tintenabgabe von den Düsen 18, während der
Kopf in einer derartigen Richtung bewegt wird, wie dies in
Fig. 34 gezeigt ist, wird von den Punkten 24 eine gerade
Linie gebildet. Da eine Linie für jede einzelne Tintenab
gabe erhalten wird, kann eine Mehrzahl von Linien nachein
ander gedruckt werden, indem in einem vorbestimmten Zeit
abstand eine Tintenabgabe-Steuerung wiederholt wird.
Wenn ein derartiger Antrieb des Kopfes ausgeführt wird,
kann ein konventioneller Treiberschaltkreis für einen ther
mischen Drucker verwendet werden. In Fig. 35 ist ein Trei
berschaltkreis für einen thermischen Drucker gezeigt.
Der Treiberschaltkreis ist ein Schaltkreis zum Ausführen ei
nes Drucks von 48 Punkten pro Linie und enthält ein Shift
register 25, ein Halteregister (latch) 26 und eine Mehrzahl
(48) von UND-Gattern 28. Das Shiftregister 25 konvertiert
serielle Eingangsdaten in 48 Bit Paralleldaten in einem
Zeittakt (clocktiming). Das heißt, daß das Shiftregister
25 als seriell/parallel-(S/P)-Konverter für 48 Bits arbei
tet. Das Halteregister 26 hält den parallelen Datenausgang
des Shiftregisters 25 entsprechend einem Haltesignal
(latchsignal), das von einer externen Vorrichtung, wie ei
ner CPU für eine Drucksteuerung geliefert wird.
Die im Halteregister 26 gehaltenen Daten werden als Treiber
signale zum Kopf des thermischen Druckers weitergegeben,
d. h. zu Heizelementen, die den thermischen Kopf bilden,
insbesondere zu Basen (Gattern) von Transistoren, zum Trei
ben der Heizelemente. Mit anderen Worten, wenn ein Datenbit
einen vorgegebenen Wert, wie "1", repräsentiert und ein an
deres Datenbit einen anderen vorgegebenen Wert, wie "0", im
Halteregister 26 repräsentiert, wird das Heizelement, das
dem einen Datenbit entspricht, aufgeheizt und das Heizele
ment, das dem anderen Datenbit zugeordnet ist, nicht auf
geheizt.
In diesem Fall wird die Heizperiode von einem Stroboskop
signal gesteuert. Das heißt, die 48 UND-Gatter 28, die 48
Bits im Halteregister 26 entsprechen, erhalten die Daten
vom Halteregister 26 und ebenfalls das Stroboskopsignal von
der externen Vorrichtung. Daher wird der vorstehend be
schriebene Heizvorgang nur in der EIN-Periode des Strobo
skopsignals durchgeführt. Das heißt, das Stroboskopsignal
wird zur Steuerung der Druckdichte der Punkte benutzt. In
diesem Fall sind OUT 1 bis OUT 48 Ausgangswerte, die den
Transistoren zum Treiben der Heizelemente der Bits zu
geführt werden.
Die vorstehend beschriebene Konstruktion kann für den Tin
tenstrahl-Druckkopf-Treiberschaltkreis verwendet werden. Im
Tintenstrahldrucker jedoch wird die Ausgangsfunktion
nicht von den Heizelementen des thermischen Druckers son
dern von den piezoelektrischen Elementen (siehe Fig. 32)
aufgenommen. Daher ist es notwendig, um den in Fig. 35 ge
zeigten Schaltkreis auf den Treiberkreislauf des Tinten
strahl-Druckkopfes anzuwenden, den die Ausgangsfunktion er
zeugenden Schaltkreis zu modifizieren. Insbesondere ist es
erforderlich, die Ausgänge OUT 1 bis OUT 48 nicht dem
Schaltkreis zur Steuerung der Spannungsversorgung der
Heizelemente zuzuführen, sondern einem Druck-Zug-Treiber
schaltkreis (push-pull), der in der Lage ist, die Ladung
und Entladung der piezoelektrischen Elemente durchzuführen.
Andererseits wurde kürzlich der Druck mit einer höheren
Auflösung gefordert und somit wird die Verkürzung des
Punktabstandes untersucht. Beim in Fig. 33 gezeigten Tin
tenstrahl-Druckkopf ist das Intervall zwischen den Punkten
24 grundsätzlich durch das Intervall zwischen den Düsen 18
oder das Intervall zwischen den Tintenschlitzen 16 festge
legt. Da folglich das Intervall zwischen den Düsen 18 oder
den Tintenschlitzen 16, die damit verbunden sind, durch ih
re Fertigungsschritte bestimmt werden, kann in Erwägung ge
zogen werden, daß es einen Grenzwert bei der Fertigung
gibt, um eine höhere Druckauflösung durch die Reduzierung
des Abstandes zwischen den Punkten 24 zu erhalten.
Die nachstehend beschriebenen Einrichtungen sind konstru
iert worden, unter dem Gesichtspunkt der Reduktion des Ab
standes zwischen den Punkten 24. Aus der nachfolgenden Be
schreibung wird für den Fachmann deutlicher werden, daß
dieses Ziel zufriedenstellend erreicht werden kann, und daß
unterschiedliche Änderungen und Modifikationen der Vorrich
tungen durchgeführt werden können. Weiterhin wird deutlich
werden, daß die Einrichtungen nicht durch einfache Kombina
tion der in Fig. 32 und 35 gezeigten Strukturen erhalten
werden.
In den Fig. 1 bis 3 ist eine erste Ausführungsform eines
Tintenstrahl-Druckkopfes nach der vorliegenden Erfindung
gezeigt. Wie in diesen Zeichnungen gezeigt ist, wird diese
Ausführungsform durch eine zickzackartige Anordnung der
Düsen 18 gekennzeichnet. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ei
ne Tintenkammer 12 als Kreis ausgebildet und Druckkammern
14 zur Aufnahme der Tinte von der Tintenkammer 12 und zur
Speicherung der Tinte darin sind innerhalb der Tintenkammer
12 im Kreis angeordnet. Die Druckkammern 14 sind mit be
treffenden Tintenschlitzen 16 verbunden und die Tinten
schlitze 16 leiten die Tinte aus entsprechenden Druckkam
mern 14 zu entsprechenden Düsen 18. Die Düsen 18 sind in der
Nähe der Kreismitte angeordnet.
Die Tintenkammer 12, die Druckkammern 14, die Tintenschlit
ze 16, die Düsen 18 usw. sind auf einem rechtwinkligen Sub
strat 14 durch Ätzen ausgebildet. Außerdem ist an einer Ec
ke des Substrats 14 durch Ätzen eine Tintenzuführöffnung 42
zur Zuführung der Tinte zu der Tintenkammer 12 ausgeformt.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist eine Mehrzahl von piezoelek
trischen Elementen 30 in dieser Anordnung in ringförmiger
Gestalt angeordnet. Die piezoelektrischen Elemente 30 sind
den Druckkammern 14, die in Fig. 1 gezeigt sind, zugeordnet
und sind an den entsprechenden Druckkammern 14 in der An
ordnung, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, angebracht. Da jede
Druckkammer 14 mit jeweils einem piezoelektrischen Element
30 versehen ist, kann die Tintenabgabe durch die entspre
chenden Düsen 18 unabhängig voneinander gesteuert werden.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, besitzen die Düsen 18 im wesent
lichen Kreisform. Daher erhält ein Tintentropfen, der von
der Düse 18 abgegeben wird, im wesentlichen eine Kreisform
und es kann ein stabiler Druck ohne Satelliten ausgeführ 68569 00070 552 001000280000000200012000285916845800040 0002004307762 00004 68450t
werden. Die Hälfte der von der linken Seite in der Figur
mit Tinte versorgten Düsen 18 sind entlang einer vertikalen
Linie angeordnet und die andere Hälfte der Düsen 18, die
von der rechten Seite mit Tinte versorgt werden, sind ent
lang einer anderen vertikalen Linie angeordnet. Außerdem
sind die auf der linken Seite angeordneten Düsen 18 um den
halben Abstand bezüglich der Düsen 18 auf der rechten Seite
versetzt angeordnet. Diese Anordnung der Düsen 18 wird
nachfolgend als Zick-Zack-Anordnung bezeichnet.
Wenn mit dieser Anordnung der Druck ausgeführt wird, wird
eine Spannung ausgewählt an die piezoelektrischen Elemente
30 angelegt, um diese ausgewählt zu erregen. Dann wird be
wirkt, daß die Tinte in die zu den erregten piezoelektri
schen Elementen 30 der Tintenkammer 12 gehörenden Druckkam
mern 14 fließt, und die Tinte fließt aus den Druckkammern
14 zu den Düsen 18 durch die Tintenschlitze 16. Wenn die
Erregung des piezoelektrischen Elementes 30 beendet wird,
ist nahezu die gleiche Menge Tinte in die zugehörigen
Druckkammern 14 eingeführt worden.
Da der Abstand zwischen den Düsen 18, welche in vertikaler
Richtung angeordnet sind, aufgrund der Zick-Zack-Anordnung
der Düsen 18 wesentlich verkürzt wird, kann der Druckvor
gang so ausgeführt werden, daß eine relativ hohe Punktdich
te erreicht wird.
Da die Düsen 18 eine im wesentlichen kreisförmige Gestalt
besitzen, ist die Form des von der Düse abgegebenen Tinten
tropfens im wesentlichen kreisförmig und der Druck wird da
her stabil. Aus dem gleichen Grund kann das Auftreten eines
sogenannten Satelliten verhindert werden.
Die ebene Oberflächenstruktur dieser Ausführungsform kann
auch durch anisotropes Ätzen eines photosensitiven Glassub
strats gebildet werden. Obwohl herkömmlicherweise ein Sub
strat benutzt wird, das nur isotropem Ätzen unterworfen
werden kann, kann die Tiefe der Tintenkammer 12 und der
Tintenschlitze 16 in der Produktion des Tintenstrahl-Druck
kopfes ohne weiteres durch die Verwendung des photosensiti
ven Glassubstrats gesteuert werden, das an das anisotrope
Ätzen anpaßbar ist. Als Ergebnis kann die Tiefe der Teile
in der Nähe der Düsen 18 im Vergleich mit dem konventionel
len Tintenstrahl-Druckkopf insbesondere in den Tinten
schlitzen 16 vergrößert werden. Wenn die Tiefe der Tinten
schlitze 16 vergrößert wird, kann die Breite der Tinten
schlitze 16 in der Nähe der Düsen 18 verschmälert werden.
Das bedeutet, daß durch das Erhöhen der Tiefe der Tinten
schlitze 16 anstelle einer Reduzierung der Breite der Quer
schnitt vergrößert werden kann. Daher kann der Abstand zwi
schen den Tintenschlitzen 16 reduziert werden, ohne den
viskosen Strömungswiderstand zu erhöhen, und daher kann der
Abstand zwischen den Düsen 18 reduziert werden. Auch der
Herstellungsprozeß kann vereinfacht werden.
Da die Druckkammern 14 in einem Kreis angeordnet sind,
ähnlich der konventionellen Vorrichtung, kann die Länge der
Tintenschlitze 16 nahezu die gleiche sein, um die Anglei
chung des viskosen Strömungswiderstandes zu realisieren.
Da die Druckkammern 14 in radialer Form vorgesehen sind,
kann die Anzahl der Düsen 18 pro Flächeneinheit vergrößert
werden.
Weiterhin ist für den Fachmann klar zu verstehen, daß die
gleichen Effekte auch erzielt werden können, wenn die
Druckkammern 14 in einem kreisförmigen Bogen angeordnet
werden. Natürlich ist das in den folgenden Ausführungsbei
spielen dasselbe.
In Fig. 4 ist eine zweite Ausführungsform eines Tinten
strahl-Druckkopfes nach der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Bei dieser Ausführungsform sind die Düsen 18 in drei Teilen
in der Nähe des zentralen Teils des Kreises ausgebildet und
die Tintenkammer 12 ist in vier Tintenkammern 12-1, 12-2,
12-3 und 12-4 aufgeteilt. Aus der ersten Tintenkammer 12-1
wird die Tinte zu einer ersten Gruppe von Düsen 18, die im
oberen Teil der Figur gezeigt sind, geleitet. Aus der
zweiten und dritten Tintenkammer 12-2 und 12-3 wird die
Tinte zu den zweiten Gruppen von Düsen 18 geleitet, die im
mittleren Teil dargestellt sind. Aus der vierten Tintenkam
mer 12-4 wird die Tinte zur dritten Gruppe von Düsen 18,
die im unteren Teil gezeigt ist, geleitet.
Folglich kann mit dieser Ausführung im Vergleich zur ersten
Ausführung Farbdruck durchgeführt werden. Insbesondere, in
dem unterschiedliche Tintenfarben (Zyan, Magenta und Gelb)
der ersten Tintenkammer 12-1, der zweiten und dritten Tin
tenkammer 12-2 und 12-3 und der vierten Tintenkammer 12-4
zugeführt werden, kann Farbdruck durchgeführt werden. Auch
kann das Vielpunktdrucken in der gleichen Weise wie in der
ersten Ausführungsform durchgeführt werden, da die Düsen 18
in der Zick-Zack-Anordnung vorgesehen sind.
Da die Tintenkammern 12-1, 12-2, 12-3 und 12-4 für jede
Gruppe von Düsen 18 getrennt vorgesehen sind, kann die
Druckänderung, die in einer Druckkammer 14 mit der Tinten
abgabe verursacht wird, nicht einfach die Düsen 18 be
einflussen, die mit Tinte aus einer anderen Tintenkammer
versorgt werden. Als Ergebnis kann eine recht stabile
Druckqualität erhalten werden.
Weiterhin können die Düsen 18 in vier Gruppen unterteilt
sein, und in diesem Fall kann eine weitere farbige Tinte,
wie schwarze Tinte, zugeführt werden. Natürlich ist die An
zahl der die Düsen unterteilenden Gruppen entsprechend der
vorliegenden Erfindung nicht beschränkt.
In Fig. 5 ist ein piezoelektrisches Substrat 32 in der
dritten Ausführungsform eines Tintenstrahl-Druckkopfes ent
sprechend der vorliegenden Erfindung gezeigt.
In dieser Ausführungsform ist eine Mehrzahl von Elektroden
34 voneinander getrennt auf einem piezoelektrischen Sub
strat 32 in einem vorgegebenen Abstand ausgebildet, wie
durch den vergrößerten Abschnitt auf der linken Seite in
Fig. 5 gezeigt ist. Eine gemeinsame Elektrode (nicht ge
zeigt) ist auf der von der Oberfläche, in der die Elektro
den 34 ausgebildet sind, abgewandten Oberfläche des piezo
elektrischen Substrats 32 ausgebildet. Die anderen Teile des
Tintenstrahl-Druckkopfes sind dieselben wie die der ersten
oder zweiten Ausführungsform und sind daher in der Kürze
nicht gezeigt und nicht beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform ist es nicht notwendig, eine An
zahl piezoelektrischer Elemente 30 auf dem Substrat 40 vor
zusehen, das unterschiedlich zur ersten Ausführungsform
ist. Da das piezoelektrische Substrat 32 eine ringförmige
Form besitzt, kann der Abstand zwischen den Elektroden 34
verhältnismäßig groß gestaltet sein und folglich werden
kaum Interferenzen zwischen den Elektroden 34 hervorgeru
fen. In diesem Fall kann das piezoelektrische Substrat 32
so angeordnet sein, daß die Seite der Elektroden 34 oder
der gemeinsamen Elektrode den Druckkammern 14 zugewandt
liegt. Beide Wege sind möglich. Wenn die Seite des piezo
elektrischen Substrats 32 mit der gemeinsamen Elektrode so
angebracht wird, daß sie der Druckkammerseite zugewandt
liegt, kann die Verdrahtung zum Anschluß der Elektroden 34
einfach durchgeführt werden.
In Fig. 6 ist ein piezoelektrisches Substrat 36 in der
vierten Ausführungsform eines Tintenstrahl-Druckkopfes
entsprechend der vorliegenden Erfindung gezeigt.
In dieser Ausführungsform besitzt das piezoelektrische Sub
strat 36 dieselbe Konstruktion wie das piezoelektrische
Substrat 32 in der dritten Ausführungsform, wie sie in Fig.
5 gezeigt ist, mit der Ausnahme, daß Kerben oder Nuten 38
zwischen den Elektroden 34 auf dem piezoelektrischen Sub
strat 36 ausgeformt sind. Entsprechend können die Elektro
den 34 elektrisch und akustisch isoliert und voneinander
getrennt werden. Die Interferenz zwischen den Elektroden 34
kann folglich beträchtlich reduziert werden und der Druck
kann mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden.
In Fig. 7 ist die fünfte Ausführungsform eines Tinten
strahl-Druckkopfes entsprechend der vorliegenden Erfindung
gezeigt.
In dieser Ausführungsform sind die Düsen 18 so im Substrat
40 ausgeformt, daß sie durch Ätzen in Richtung der Dicke
hindurchtreten. Fig. 8 zeigt eine vergrößerte Form in der
Nähe der Düsen 18, und Fig. 9 ist ein vergrößerter Quer
schnitt der Düse 18 entlang der Linie B-B in Fig. 8. In
diesem Fall ist das Loch der Düse 18 sich unter einem Winkel
von ungefähr 2° verjüngend ausgebildet.
Wie in Fig. 10 gezeigt ist, sind auf dem Substrat 40 ein
Diaphragma 46 und piezoelektrische Elemente 30 befestigt,
und das Substrat 40 ist auf einem Träger 48 befestigt. Das
Material des Diaphragmas 46 ist beispielsweise Glas. Das
Diaphragma 46 ist auf dem Substrat 40 unter Verwendung von
Schrauben, Klebstoff oder ähnlichem so angeordnet, daß die
Druckkammer 14, die Tintenschlitze 16 und die Tintenein
führöffnung 42 abgedeckt sind. Zu diesem Zeitpunkt werden
die piezoelektrischen Elemente 30 auf dem Diaphragma 46
in Positionen entsprechend den Druckkammern 14 angeordnet.
Ein flexibles Kabel 50 wird mit jedem piezoelektrischen
Element 30 verbunden. Das flexible Kabel 50 dient dazu,
eine von einer Signalquelle (nicht gezeigt) zu jedem piezo
elektrischen Element 30 abgegebene Signalspannung aufzu
bringen.
Der Halter 48 ist aus einem Material mit einer hohen Fe
stigkeit, wie beispielsweise Metall, einem hochfesten Harz
oder ähnlichem gebildet. Das Substrat 40 wird auf dem Hal
ter 48 befestigt. Im Halter 48 sind Hohlräume 52 in der
Oberfläche, die das Substrat 40 trägt, in den Abschnitten,
die den piezoelektrischen Elementen 30 zugeordnet sind,
ausgebildet. In Fig. 10 ist in den Abschnitten 54 Klebstoff
aufgebracht, um so das Substrat 40 auf dem Halter 48 zu be
festigen.
Wenn die Spannung von der Signalquelle über das flexible
Kabel 50 auf das piezoelektrische Element 30 aufgebracht
wird, wird der zugehörige Abschnitt des Diaphragmas 46
durch die piezoelektrische Funktion des piezoelektrischen
Elementes 30 unter Spannung gesetzt, und das Volumen in der
zugehörigen Druckkammer 14 wird verändert. Folglich wird
die Tinte aus der zugeordneten Düse 18 abgegeben. Da das
Diaphragma 46 von einem Vorsprung 48a des Halters 48 ge
halten ist, wird nur der dem erregten piezoelektrischen
Element 30 zugeordnete Teil des Diaphragmas 46 verformt,
aber die dem erregten piezoelektrischen Element 30 entspre
chenden Teile der benachbarten piezoelektrischen Elemente
30 werden nicht unnotwendigerweise gebogen. Nach dem Tin
tenabgabevorgang kehrt das Diaphragma in seinen ursprüngli
chen Status zurück. Da durch diese Bewegung in der zu
gehörigen Druckkammer 14 ein negativer Druck erzeugt wird,
wird die der Abgabemenge entsprechende selbe Menge Tinte
durch die Tintenzuführöffnung 42 und die Tintenkammer 12
der entsprechenden Druckkammer 14 zugeführt.
Wie oben beschrieben worden ist, ist in dieser Ausführungs
form die Kopfstruktur der ersten Vorrichtung mit seinen
Stützeinrichtungen beschrieben worden. Die Kopfstruktur
selbst ist nicht auf die erste Ausführungsform beschränkt
und es können daher auch die Kopfstrukturen der zweiten bis
vierten Ausführungsform verwendet werden. Natürlich ist das
Grundkonzept der vorliegenden Erfindung nicht nur auf die
erste bis vierte Ausführungsform beschränkt.
Die Konstruktion der fünften Ausführungsform kann, wie
nachstehend in Verbindung mit Fig. 11 beschrieben wird, auf
einen nichtanschlagenden Drucker (non-impact printer) an
gewendet werden. Verglichen mit einem konventionellen Druc
ker kann ein nichtanschlagender Drucker mit einer verbes
serten Druckqualität und höheren Leistung ausgestattet
sein.
In Fig. 11 ist ein nichtanschlagender Drucker gezeigt,
insbesondere eine Grundkonstruktion seiner Kopfeinheit.
Diese Kopfeinheit benutzt den sogenannten Kyser-piezoelek
trischen Kopf als Grundprinzip.
Die Tintenstrahldrucker werden grob in zwei Arten einge
teilt, wie einen kontinuierlichen Typ und einen Anfragetyp.
Im ersten wird die Tinte kontinuierlich aus den Düsen aus
gespritzt und die für den Druckvorgang nicht benötigte Tin
te wird für die Wiederverwendung gesammelt. Folglich ist
die Apparatur kompliziert und teuer, da das Ansprechen des
Kopfes (head-response) hoch ist, aber ein Mechanismus zum
Sammeln der Tinte erforderlich ist. Beim letzteren hingegen
ist das Ansprechen des Kopfes gering, aber die Apparatur
ist einfach und kostengünstig, da das Ausspritzen der Tinte
nur dann durchgeführt wird, wenn es erforderlich ist.
Der Anfragetyp (on-demand-type) umfaßt einen elektrostati
schen Anziehungs(Ablenkungs)-Typ, um die Tinte von der Düse
mittels elektrostatischer Kraft wegzuziehen und einen
Druckpulstyp zum Ausdrücken der Tinte aus der Düse durch
Aufbringen eines Drucks auf die Druckkammer. Der Druckpuls
typ umfaßt weiterhin einen piezoelektrischen Typ und einen
Blasentyp. Beim piezoelektrischen Typ wird die Tinte von
einem piezoelektrischen Element unter Druck gesetzt, und es
gibt zwei Typen, wie einen Einkammertyp, in welchem die
Tinte von entsprechenden Druckkammern zu entsprechenden
Düsen geleitet wird, sowie einen Zweikammertyp, in welchem
die Tinte von entsprechenden Druckkammern zu entsprechenden
temporären Speicherkammern geleitet wird. Beim letzteren
weisen die temporären Speicherkammern einen Durchmesser
auf, der größer ist als der Durchmesser der Einlaßöffnungen
der zugehörigen Düsen. Die temporären Speicherkammern wir
ken als Absorber für irreguläre Druckänderungen. Der Ein
kammertyp umfaßt einen Kysertyp mit einer flachen Druckkam
mer und einen Zoltantyp mit einer zylindrischen Druckkam
mer. Die zwei Druckkammertypen umfassen einen Stemmetyp, in
welchem die Tinte zur temporären Speicherkammer in der Nähe
der Düsen geleitet wird.
In dieser Ausführungsform ist der Tintenstrahldrucker ein
Typ mit relativ niedrigem Ansprechen des Kopfes (head-re
sponse), und er ist geeignet, den Druck in hoher Qualität
auszuführen. In diesem Fall können sowohl wasserlösliche
Tinte als auch öllösliche Tinte als Tinte verwendet werden.
Es muß beachtet werden, daß Fig. 11 nicht eine aktuelle
Struktur einer Kopfeinheit zeigt, sondern deren Prinzip. In
Fig. 11 ist beispielsweise eine Düse 18 in paralleler Rich
tung bezüglich einer Oberfläche eines Substrats 40
geöffnet. Wenn die in Fig. 10 gezeigte Struktur auf die in
Fig. 11 angewendet wird, ist es offensichtlich, daß die
Düse 18 in eine Richtung rechtwinklig zur Oberfläche des
Substrates 40 geöffnet ist. Auch ist der Grund, weshalb ei
ne Halterung 48 nicht gezeigt ist, nur die Vereinfachung
der Zeichnung. In Fig. 11 bringt eine Signalquelle 56 eine
Signalspannung auf ein piezoelektrisches Element 30 auf,
das auf einem Diaphragma 46 befestigt ist, und ein Tinten
reservoir 58 liefert Tinte 60 zu einer Druckkammer 40 durch
eine Tinteneinführöffnung 42, und eine Tintenkammer 12. Ein
Tintentropfen 60a wird gegen ein Druckmedium 55, wie Pa
pier, ein Plastikblatt oder ähnliches von der Düse 18 abge
geben. Eine Röhre 57 verbindet das Tintenreservoir 58 mit
der Tinteneinführöffnung 42, und die Tinte 60 wird durch ka
pillare Röhrenkräfte innerhalb der Röhre 57 zum Fließen ge
bracht, um zur Tinteneinführöffnung 42 geleitet zu werden.
In Fig. 12 ist die sechste Ausführungsform eines Tinten
strahl-Druckkopfes entsprechend der vorliegenden Erfindung
gezeigt.
Fig. 13 zeigt eine vergrößerte Ausgestaltung in der Nähe
der Düsen 18.
In der Vorrichtung, wie sie in Fig. 13 gezeigt ist, sind
die Düsen 18 in Zick-Zack-Anordnung vorgesehen. Wie im Ver
gleich der Fig. 12 mit Fig. 1 oder ähnlichen offensichtlich
ist, sind zwei gerade Linien für die Zick-Zack-Anordnung in
einem gewissen Winkel bezüglich den in Fig. 1 gezeigten
vorgegeben. Mit anderen Worten sind die geraden Linien in
Fig. 1 rechtwinklig zur Druckrichtung angeordnet, aber in
Fig. 12 sind die geraden Linien nicht rechtwinklig zur
Druckrichtung sondern diagonal unter einem gewissen Winkel
angeordnet. Diese Anordnung wird nachfolgend als schräge
Zick-Zack-Anordnung bezeichnet.
Wie oben beschrieben worden ist, kann in dieser Anordnung
der Abstand zwischen den Düsen 18 weiter erweitert werden,
da die Düsen 18 in der schrägen Zick-Zack-Anordnung vorge
sehen sind. Folglich kann der Abstand zwischen den Punkten
24 enger werden, um eine höhere Druckqualität zu erzielen.
Dieser Effekt ist verglichen mit der ersten bis vierten
Ausführungsform erheblich. Natürlich können auch die ande
ren in der ersten Ausführungsform erhaltenen Effekte in
dieser Ausführungsform erhalten werden.
Wie beispielweise in Fig. 15 gezeigt ist, beträgt der Ab
stand zwischen den beiden Düsen 18, die auf derselben gera
den Linie in Druckrichtung (Links-Rechts-Richtung in Fig.
12) liegen, unter der Annahme, daß die Neigung der beiden
geraden Linien für die schräge Zick-Zack-Anordnung der
Düsen 18 bezüglich der Druckrichtung (Kopfbewegungsrich
tung) 1/2 ist, dem doppelten des Abstandes zwischen diesen
Düsen 18 in der Punktanordnungsrichtung (Auf-Ab-Richtung in
Fig. 12). Der Abstand zwischen diesen beiden Düsen 18 in
der Druckrichtung wird zu
51/2 {= (12 + 22)1/2} - mal dem in der
Punktanordnungsrichtung. Wenn der Druck ausgeführt wird und
die Dichte von 360 Punkten pro Inch durch Verwendung des
Kopfes mit einer derartigen Dimensionsverhältnisbestimmung
der sechsten Ausführungsform berechnet sich der Abstand der
zwei Düsen 18, die auf derselben geraden Linie angeordnet
sind, wie folgt:
1(Inch)/360(Punkte)×2(Düsen)×51/2 = 315(µm).
1(Inch)/360(Punkte)×2(Düsen)×51/2 = 315(µm).
Selbst wenn angenommen wird, daß 50 µm für die Wandstärke
zur Unterteilung zweier Tintenschlitze 16 erforderlich
sind, kann die Breite eines jeden Tintenschlitzes 16 ausrei
chend weit sein, z. B. 265 µm. Im Fall der ersten Aus
führungsform mit derselben Dimensionierungsvorgabe sind
dies 91 µm. Wenn die sechste Ausführungsform und die er
ste Ausführungsform folglich miteinander bei dieser Dimen
sionierungsvorgabe verglichen werden, ist die Wirkung der
Punktdichteverbesserung in der sechsten Ausführungsform un
gefähr drei mal so groß wie in der ersten Ausführungsform.
Wie in Fig. 14 gezeigt ist, sind die Düsen 18 so ausgebil
det, daß das Loch unter einem Winkel von mehr als 4° sich
verjüngend zusammenläuft. Um Düsen 18 mit einer derartigen
Form beispielsweise durch anisotropes Ätzen zu gestalten,
ist es ausreichend, den folgenden Prozeß anzuwenden. Das
heißt, zunächst wird eine Mustermaske auf der Oberfläche
eines photosensitiven Glassubstrats angebracht und dann
wird das photosensitive Glassubstrat auf einem Arbeitstisch
befestigt. Als nächstes wird der Arbeitstisch um eine vor
gegebene Rotationsachse gedreht. Zu dieser Zeit ist der Ar
beitstisch unter einem vorgegebenen Winkel in der gleichen
Zeit geneigt. In dem Stadium, in dem der Arbeitstisch auf
diese Weise gedreht und geneigt wird, wird die Oberfläche
des photosensitiven Glassubstrats, insbesondere die Ab
schnitte zur Ausgestaltung der Düsen 18, einem optischen
Belichtungssystem (nicht gezeigt) ausgesetzt. Die Belich
tungsmenge in der Peripherie dieser Abschnitte verändert
sich im Laufe der Zeit. Nachdem die Ätzmenge des photosen
sitiven Glassubstrats sich in Abhängigkeit von der Belich
tungsmenge ändert, während die Ätzbehandlung durchgeführt
wird, können Düsen 18, die die sich verjüngende Form auf
weisen, ausgebildet werden. Unter Verwendung dieser Methode
können die Düsen, die die sich verjüngende Form eines Ein
laßmaßes (di) zu einem Auslaßmaß (do) 2,5 aufweisen, er
halten werden.
Wenn die Düsen 18 mit der Struktur und der Größenordnung
wie in Fig. 14 konstruiert werden, kann die Treiberspan
nung, die auf die piezoelektrischen Elemente 30 aufgebracht
wird, herabgesetzt werden und ein Hochgeschwindigkeitsdruck
kann durchgeführt werden, da der viskose Strömungswider
stand der Tinte 60, die zur Düse 18 fließt, reduziert wird.
Dies wird durch die Tatsache erzielt, daß die Oszillation
des piezoelektrischen Elementes 30 schneller gedämpft wer
den kann.
Im allgemeinen kann der viskose Strömungswiderstand R wie
folgt berechnet werden:
R(N·s/m5) = 2·pLU2/S3
wobei p: die Viskosität der Tinte 60 (N·s/m5)
L: die Länge des Pfades der Tinte 60 (m)
U: die periphere Länge des Querschnitts des Pfades der Tinte 60 (m)
S: die Querschnittsfläche des Pfades der Tinte 60 (m2) ist.
L: die Länge des Pfades der Tinte 60 (m)
U: die periphere Länge des Querschnitts des Pfades der Tinte 60 (m)
S: die Querschnittsfläche des Pfades der Tinte 60 (m2) ist.
Wenn der viskose Strömungswiderstand R der Tinte 60 in den
unterschiedlichen Abschnitten unter Verwendung dieser For
mel berechnet wird, wird die folgende Tabelle erhalten. In
dieser Tabelle werden die berechneten viskosen Widerstände
R in der sechsten Ausführungsform mit denen in der ersten
Ausführungsform verglichen.
Wie aus Tabelle 1 offensichtlich hervorgeht, ist in dieser
Ausführungsform der viskose Widerstand R merklich auf un
gefähr 1/2 reduziert. In diesem Fall sind für p und L typi
sche Werte verwendet worden, und für U und S sind die Werte
durch Vergleich der Weite des Tintenschlitzes 16 verwendet
worden.
Bislang wurde als Substrat für den Kopf eines mit einer
Dicke von 0,5 mm oder 1,0 mm als Standard verwendet. Wenn
ein Substrat 40 mit dieser Dicke in der ersten oder fünften
Ausführungsform verwendet wird, unter der Annahme, daß die
Tiefe der Tintenschlitze 16 beispielsweise mit 0,1 mm be
stimmt wird, ist die Tiefe der Düsen 18 0,4 mm oder 0,9 mm.
Da insbesondere zum Zeitpunkt der Abgabe der Tinte 60 ein
hoher viskoser Widerstand R vorliegt, muß die Dicke des
Substrates 40 verringert werden. Dies ist bislang als Ver
fahren zur Reduzierung des viskosen Widerstandes R verwen
det worden. In dieser Vorrichtung kann der viskose Wider
stand R ohne dieses Verfahren reduziert werden. Folglich
ist es selbst wenn die Punktdichte vergrößert wird, nicht
notwendig, die Dicke des Substrates 40 zu reduzieren, und
es wird unwahrscheinlich, daß die Vibration eines piezo
elektrischen Elementes 30 andere piezoelektrische Elemente
beeinflussen wird. Von diesem Gesichtspunkt her kann der
Hochgeschwindigkeitsdruck mit hoher Genauigkeit ausgeführt
werden.
Weiterhin kann in dieser Ausführungsform die Befestigungs
struktur der fünften Ausführungsform ähnlich der von der
ersten bis zur vierten Ausführungsform kombiniert werden.
Es können in dieser Ausführungsform die piezoelektrischen
Elemente 30, die in der ersten, dritten oder vierten
Ausführungsform beschrieben worden sind, verwendet werden
und demnach kann die detaillierte Beschreibung davon zur
Verkürzung weggelassen werden. Weiterhin können die Düsen
18 in der gleichen Weise wie in der zweiten Ausführungsform
in eine Mehrzahl von Gruppen aufgeteilt sein. Wenn diese
Ausführungsform mit den anderen Ausführungsformen kombi
niert wird, können natürlich auch die Wirkungen der anderen
Ausführungsformen erhalten werden.
In Fig. 16 ist ein Querschnitt einer Düse 18 der siebten
Ausführungsform eines Tintenstrahl-Druckkopfes entsprechend
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die anderen Teile des
Tintenstrahl-Druckkopfes können dieselben sein wie die der
ersten bis sechsten Ausführungsform.
In dieser Ausführungsform, wie sie in Fig. 16 gezeigt ist,
ist die Form der Bohrung der Düse 44 anders als die in der
sechsten Ausführungsform. Das heißt, daß sich der interne
Durchmesser der Bohrung der Düse 44 stufenweise ändert. In
diesem Fall ist beispielsweise das Auslaßmaß do der Düse 44
zu zumindest einem Drittel des Einlaßmaßes di bestimmt.
Mit dieser Ausführungsform können die gleichen Effekte wie
in der sechsten Ausführungsform erhalten werden. Der visko
se Widerstand R wird nach derselben Methode berechnet wie
in der sechsten Ausführungsform und die Ergebnisse sind in
der folgenden Tabelle gezeigt. Wie aus dieser Tabelle
augenscheinlich hervorgeht, ist die Reduktion der Wirkung
des viskosen Strömungswiderstandes R bemerkenswerter als in
der sechsten Ausführungsform, und der viskose Widerstand R
kann auf ungefähr ein Drittel der ersten Ausführungsform
reduziert werden.
Weiterhin kann die Befestigungsstruktur der fünften Aus
führungsform ähnlich zu der der ersten Ausführungsform in
dieser Ausführungsform kombiniert werden. Auch können in
dieser Ausführungsform die piezoelektrischen Elemente 30
verwendet werden, die in der ersten, dritten oder vierten
Ausführungsform beschrieben sind und folglich kann auf die
diesbezügliche detaillierte Beschreibung verzichtet werden.
Weiterhin können die Düsen 44 auf die gleiche Weise, wie in
der zweiten Ausführungsform, in eine Mehrzahl von Gruppen
aufgeteilt werden. Wenn diese Ausführungsform mit den ande
ren Ausführungsformen kombiniert wird, werden selbstver
ständlich auch die entsprechenden Wirkungen erhalten. In
dieser Ausführungsform kann die Wirkung der Punktdichtever
besserung in der gleichen Höhe wie bei der sechsten
Ausführungsform erhalten werden.
In Fig. 17 ist die achte Ausführungsform eines Tinten
strahl-Druckkopfes entsprechend der vorliegenden Erfindung
gezeigt.
In dieser Ausführungsform ist die Gestalt der Druckkammern
14 und der Tintenschlitze 16 im Vergleich mit der siebten
Ausführungsform so ausgestaltet, daß die viskosen Wider
stände der Tinte 60, die von entsprechenden Druckkammern
14 zu entsprechenden Düsen 18 fließt, zueinander gleich
sind. Insbesondere ist für die mit dem Tintenschlitz 16,
der eine relativ kurze Länge aufweist, verbundene Düse 18,
d. h. die Düse 18, die im Endabschnitt der geneigten Zick-
Zack-Anordnung positioniert ist, die periphere Länge des
Tintenschlitzes 16 so bestimmt, daß sie relativ klein ist
und für die Düse 18, die mit dem Tintenschlitz 16 verbunden
ist, welcher eine relativ lange Länge aufweist, d. h. die
Düse 18, die im zentralen Abschnitt der geneigten Zick-Zack-
Anordnung positioniert ist, ist die periphere Länge dieses
Tintenschlitzes 16 so bestimmt, daß sie relativ groß ist.
Als Ergebnis sind die Tintenschlitze 16 bezüglich der ge
raden Linien auf welchen die Düsen 18 angeordnet sind, et
was schräggestellt. In diesem Fall können die Tintenabga
beeigenschaften der Düsen 18 gegenseitig ausgeglichen wer
den unabhängig von der Position der geneigten Zick-Zack-An
ordnung.
In dieser Ausführungsform können die in der siebten Ausfüh
rungsform erzielten Effekte auch erreicht werden. Auch
kann ähnlich der ersten bis vierten Ausführungsform in
dieser Ausführungsform die Befestigungsstruktur der fünften
Ausführungsform kombiniert werden. In dieser Ausführungs
form können auch die piezoelektrischen Elemente 30, die in
der ersten, dritten oder vierten Ausführungsform beschrie
ben sind, verwendet werden und es erübrigt sich daher, eine
detaillierte Beschreibung davon zu liefern. Weiterhin
können die Düsen 18 in der gleichen Weise wie in der zwei
ten Ausführungsform in eine Mehrzahl von Gruppen aufgeteilt
werden. Wenn diese Ausführungsform mit den anderen Ausfüh
rungsformen kombiniert wird, können die Wirkungen der ande
ren Ausführungsformen natürlich erhalten werden.
In den Fig. 18 bis 20 ist die neunte Ausführungsform ent
sprechend der vorliegenden Erfindung gezeigt, das ist eine
gesamte Struktur eines Tintenstrahldruckers, der unter Ver
wendung der Strukturen der vorhergehend erwähnten Ausfüh
rungsformen konstruiert ist. Fig. 18 ist eine Aufsicht,
Fig. 19 ist eine Vorderansicht und Fig. 20 ist eine Seiten
ansicht. Eine Druckplatte 62 ist konstruiert als ebene
Druckplatte, um so die Gesamtgröße zu miniaturisieren und
zu verkleinern, und um eine Größe und Dimensionen zur
erhalten, die an ein Faxgerät, einen Drucker, einen Strich
codedrucker oder ähnliches anpaßbar sind. Ein Druckmedium
wird der Druckplatte 62 in einer durch die Pfeile c in Fig.
20 angezeigten Richtung zugeführt.
Um eine korrekte Zuführung des Druckmediums zu erhalten,
sind Zuführrollen 64 und 66 an der Vorderseite und an der
Rückseite der Druckplatte 62 vorgesehen. Die Zuführrollen
64 und 66 halten zusammen mit den den entsprechenden Zu
führrollen 64 und 66 gegenüber gelegenen Gegenrollen 68
und 70 das Druckmedium zwischen den beiden Rollen, um die
ses so vorwärts zu bewegen. Ein Paar Wagenführungen 72 und
74 ist oberhalb der Druckplatte 62 vorgesehen.
Ein Wagen 76 ist gleitbar auf den Wagenführungen 72 und 74
befestigt, um sich so in eine Richtung D-E zu bewegen. Ein
Antriebssystem (nicht gezeigt), das einen Schrittmotor
oder eine andere Antriebsvorrichtung aufweist, ist mit dem
Wagen 76 verbunden, um den Wagen 76 in jede Position in der
Bewegungsrichtung bezüglich des Aufzeichnungsmediums zu be
wegen. Folglich kann der Wagen 76 in beide Richtungen ent
lang der Linie D-E durch diese Antriebskraft bewegt werden.
Der Kopf einer der ersten bis achten Ausführungsformen, wie
sie oben beschrieben sind, ist im Wagen 76 so eingebaut,
daß er zu dem auf die Druckplatte 62 aufgeschobenen Druck
medium weist. Der Tintenbehälter 58 zur Zuführung der Tinte
zum Kopf ist unterhalb der Druckplatte 62 befestigt. Der
Tintenbehälter 58 und die Tintenzuführöffnung 42 des Kopfes
sind beispielsweise mit einem flexiblen Rohr 57 (nicht ge
zeigt) miteinander verbunden. Um ein Austrocknen der Tinte
60 in den Düsen 18 zu verhindern, wenn die Düsen 18 nicht
verwendet werden, ist außerdem eine Reinigungseinheit 78
vorgesehen. Wenn kein Druck ausgeführt wird, ist der Wagen
76 zurückgezogen, so daß der Kopf der Reinigungseinheit 78
zugewandt ist. Ein Vorschubmotor 80 liefert die Antriebs
kraft für die Bewegung des Aufzeichnungspapiers und der
Reinigungseinheit 78. Ebenfalls ist ein Wagenmotor 82 vor
gesehen, um den Wagen 76 anzutreiben. In den Fig. 18 bis 20
sind Antriebskraftübertragungsmechanismen zur Kopplung des
Vorschubmotors 80 und des Wagenmotors 82 nicht gezeigt,
aber jede konventionelle Einrichtung kann dafür verwendet
werden.
In Fig. 21 ist eine Anordnung von Düsen gezeigt, die in der
zehnten Ausführungsform eines Tintenstrahl-Druckkopfes ent
sprechend der vorliegenden Erfindung Verwendung finden. In
dieser Ausführungsform, wie sie in Fig. 21 gezeigt ist,
enthält ein Kopf eine geneigte Zick-Zack-Anordnung von
Düsen und wird in der gleichen Weise benutzt wie in der
sechsten bis achten Ausführungsform.
In dieser Ausführungsform, wie sie in Fig. 21 gezeigt ist,
sind die Düsen 18 in zwei geraden Linien angeordnet, die
sich in einer Richtung erstrecken, welche nicht rechtwink
lig zur Bewegungsrichtung des Kopfes (Druckrichtung) ist,
sondern diese in einem vorgegebenen Winkel schneidet, wie
durch die zwei unterbrochenen Linien in Fig. 21 gezeigt
ist. Die Düsen 18 (mit ungeraden Nummern), die auf der ei
nen geraden Linie angeordnet sind, sind bezüglich der Düsen
18 (mit geraden Nummern), die auf der anderen geraden Linie
in der Richtung rechtwinklig zur Druckrichtung angeordnet
sind, versetzt angeordnet. In dieser Ausführungsform ist
die erste Düse 18 z. B. bezüglich der zweiten Düse 18 um
acht Punkte in Druckrichtung und durch einen Punkt in
Richtung rechtwinklig zur Druckrichtung versetzt angeord
net. Auch die zwei benachbarten Düsen 18, die auf derselben
geraden Linie angeordnet sind, sind voneinander durch vier
Punkte in Druckrichtung und durch zwei Punkte in der Rich
tung rechtwinklig zur Druckrichtung voneinander getrennt.
Solch eine geneigte Zick-Zack-Anordnung macht den Abstand
zwischen den Düsen 18 in der Richtung rechtwinklig zur
Druckrichtung eng und erlaubt das Drucken mit höherer
Auflösung.
Wenn der Kopf der geneigten Zick-Zack-Anordnung angesteuert
wird, reicht es nicht aus, einfach den Treiberschaltkreis
des thermischen Kopfes, wie er oben beschrieben worden ist,
anzuwenden, d. h. einfach nur die Ausgabeteile auszutau
schen.
Insbesondere ist es in Fig. 35 notwendig, vor der Eingabe in
das Shiftregister 25 eine Voraufbereitung der seriellen
Daten durchzuführen. Zum Beispiel ist anzunehmen, daß die
Ausgänge OUT 1 bis OUT 48, die in Fig. 35 gezeigt sind, den
Düsen 18 mit den Nummern 1 bis 48 in Fig. 21 zugeordnet
sind. In diesem Fall müssen die Daten, die zum Ansteuern
der Düsen 18, welche auf einer geraden Linie in Druckrich
tung vorne liegen, um acht Linien verzögert werden bezüg
lich der Daten, die von den Düsen 18, die auf der anderen
geraden Linie bezüglich der Druckrichtung hinten liegen,
zum Drucken benutzt werden.
Da die Positionen der Düsen 18 betreffend die Düsen 18, die
auf der gleichen geraden Linie angeordnet sind, voneinander
verschieden sind, sollte die Daten für jede Düse 18, d. h.
jedes Bit der seriellen Eingangsdaten, zu einem unter
schiedlichen Zeitpunkt zur Verfügung stehen. Die oben be
schriebene Vorverarbeitung betrifft die Verarbeitung der
Ordnung der Bitdaten und ähnlichem.
In der zehnten Ausführungsform, die nachfolgend beschrieben
werden wird, kann die Notwendigkeit der vorbeschriebenen
Vorverarbeitung durch eine externe Steuerung, CPU oder
ähnlichem herausgenommen werden und dadurch ersetzt werden,
daß nur die seriellen Daten derselben Inhalte wie die in
den Fig. 33 und 34 gezeigten zum Tintenstrahl-Druckkopf-
Treiberschaltkreis zugeführt werden, wobei das Drucken
durch Verwendung des Kopfes mit der geneigten Zick-Zack-An
ordnung sauber ausgeführt werden kann. Als Einrichtung, um
dieses auszuführen, wird dem Tintenstrahl-Druckkopf-Trei
berschaltkreis Hardware zur Ausführung der Vorverarbeitung
hinzugefügt. Die zehnte Ausführung wird nun unter Bezugnah
me auf die Fig. 22 bis 31 beschrieben.
In Fig. 22 ist die gesamte Schaltkreiskonstruktion eines
Tintenstrahl-Druckkopf-Treiberschaltkreises der zehnten
Ausführungsform entsprechend der vorliegenden Erfindung
gezeigt. Dieser Treiberschaltkreis umfaßt einen Taktge
ber 84, einen Ungerad-Gerad-Separator 86, einen
ungeradseitigen Verzögerer-und-Multiplexer (MUX) 88-O,
einen geradseitigen Verzögerer-und-Multiplexer 88-E, einen
ungeradseitigen (Düsendaten-)Ausgangsschaltkreis 90-O und
einen geradseitigen (Düsendaten-)Ausgangsschaltkreis 90-E.
Dieser Treiberschaltkreis treibt den mit den Düsen 18 in
der geneigten zickzackartigen Anordnung gemäß Fig. 21
versehenen Kopf. Auch ist der Treiberschaltkreis, der in
Fig. 22 gezeigt ist, als IC oder als LSI ausgeführt. In
diesem Fall sind die seriellen Daten F, ein Taktsignal G,
ein Druckrichtungssignal a zur Angabe der Kopfbewe
gungsrichtung (Druckrichtung), ein Haltesignal (latch
signal) und ein Stroboskopsignal Eingangsgrößen für den
Treiberschaltkreis von außen, und der Treiberschaltkreis
gibt Signale OUT 1 bis OUT 48 für die piezoelektrischen
Elemente 30 einer bestimmten Nummer (=48) von Punkten aus.
In dieser Ausführungsform kann der Kopf der geneigten Zick-
Zack-Anordnung durch Eingabe der Daten F und des Taktes G
ähnlich denen des in Fig. 35 gezeigten Schaltkreises ange
steuert werden, mit Ausnahme des Druckrichtungssignals
a, weil die Vorverarbeitung zur Berücksichtigung der
geneigten zickzackartigen Anordnung im Treiberschaltkreis
ausgeführt wird. Durch Anwendung dieser Konstruktion be
steht kein Bedarf dafür, vorher eine Verarbeitung, die eine
Ordnungsoperation und ähnliches für die zur Verfügung ge
stellten seriellen Daten F durchführt vorzusehen, und die
gleiche Brauchbarkeit wie die bei Verwendung eines Kopfes,
der die Düsen auf einer vertikalen geraden Linie besitzt,
kann erhalten werden. Weiterhin kann die Dichte der Punkte
24 erhöht werden, da der Kopf der schrägen Zick-Zack-Anord
nung verwendet wird.
Als nächstes werden die Teile des Treiberschaltkreises
in dieser Ausführungsform detailliert beschrieben. Wie aus
der folgenden Beschreibung ersichtlich ist, kann der Trei
berschaltkreis unter Verwendung eines IC konstruiert wer
den, und dadurch kann eine Reduktion einer mit Substrat be
legten Fläche verwirklicht werden, und damit können die
Produktionskosten herabgesetzt werden. Zunächst ist, wie in
Fig. 23 gezeigt ist, der Taktgeber 84 von einem D-Typ Flip-
Flop-92 gebildet. In dem D-Typ Flip-Flop-92 wird ein Q-Aus
gang zu einem D-Eingang zurückgeführt, und der Takt G wird
in das CK-Terminal eingegeben. Folglich werden der Q-Aus
gang und der Q-Ausgang invertiert, wenn der Takt G steigt
und Signale G1 und G2, die als Q-Ausgang und als Q-Ausgang
erhalten werden, werden zu Takten, die durch Halbieren des
Taktes G erhalten werden. Auf diese Weise erhalten die Tak
te G2 und G1 gegenläufige Phasen. Da der Takt G1 für die
Trennung der Daten betreffend die ungerade Anzahl an Düsen
von den seriellen Daten F benutzt wird, wird der Takt G1
nachfolgend als Ungeradseiten-Takt bezeichnet. Entsprechend
wird der Takt G2 zur Trennung der Daten betreffend die ge
radzahligen Düsen von den seriellen Daten F verwendet; der
Takt G2 wird nachfolgend als Geradseiten-Takt bezeichnet.
Wie in Fig. 24 gezeigt ist, umfaßt der Ungerad-Gerad-Sepa
rator 86 Ausgangstore 94 und 96, ein Taktwahltor 98 und ein
Shiftregister 100. Das Ausgangstor 94 gibt entweder die Da
ten F oder Daten FD als Ungeradseiten-Daten FO aus, wenn
das Druckrichtungssignal a H oder L beträgt. Das Aus
gangstor 96 gibt entweder die Daten FD oder die Daten F als
Geradseiten-Daten FE aus, wenn das Druckrichtungssignal
a H oder L beträgt. Das Taktwahltor 98 gibt entweder
den Geradseiten-Takt G2 oder den Ungeradseiten-Takt G1 als
Shifttakt GO aus, wenn das Druckrichtungssignal a H
oder L beträgt. Das Shiftregister 100 verschiebt die Daten
F um jedes einzelne Bit im Zeitakt des Shifttaktes GO und
gibt die um 8×24 Bits (=8 Linien) geshifteten Daten FD
aus.
Die Daten FO und FE, die im Ungerad-Gerad-Separator 86 er
halten werden, werden in diesem Fall als Ungeradseiten-Da
ten bzw. Geradseiten-Daten bezeichnet, weil die Daten, die
die ungeradzahligen oder die geradzahligen Düsen 18 betref
fen (nachfolgend bezeichnet als Ungeradzahl-Düsen-Daten FOm
bzw. Geradzahl-Düsen-Daten FEm) extrahiert werden, wenn die
se Daten im Zeittakt des Ungeradseiten-Taktes G1 oder des
Geradseiten-Taktes G2 gehalten werden.
Wenn das Druckrichtungssignal a = H ist, sind die Unge
radseiten-Daten FO die Daten F und die Geradseiten-Daten FE
die Daten FD, erhalten durch Verzögerung der Daten F um 8×24
Bits. Da die Daten FD durch die Shiftoperation unter
Verwendung des Geradseiten-Taktes G2 im Shiftregister 100
erhalten werden, sind ihre Inhalte die Geradzahl-Düsen-Da
ten. Andererseits sind die Ungeradseiten-Daten FO die Daten
FD und die Geradseiten-Daten FE die Daten F, wenn das
Druckrichtungssignal a = L ist. Da die Daten FD durch
die Shiftoperation durch Verwendung des Ungeradseiten-Tak
tes G1 erhalten werden, sind ihre Inhalte die Ungerad-
Düsen-Daten.
Weiterhin wird im Shiftregister 100 die 8×24 Bits Ver
schiebung ausgeführt. Das bedeutet, daß die Daten FD um 8
Zeilen im Vergleich zu den Daten F verzögert werden. Das
heißt, da die Düsen 18 in einer schrägen Zick-Zack-Anord
nung sind, wie in Fig. 21 gezeigt ist, und die Anzahl der
Düsen 18, die auf den zwei geraden Linien angeordnet sind,
24 beträgt, werden 8 Linien von den 8×24 Bits Shift
verzögert. In diesem Fall ist die Linie die Anordnung von
Punkten 24 in Richtung rechtwinklig zur Druckrichtung.
Daher haben die Daten FO und FE, die vom Ungerad-Gerad-Se
parator 86 ausgegeben werden, die in Fig. 25 gezeigten In
halte. Wenn das Druckrichtungssignal a = H ist und eine
n-te Linie von Daten als Daten F eingegeben wird, wer
den die Ungeradseiten-Daten FO zur n-ten Linie der Daten F,
und die Geradseiten-Daten FE werden zu einer (n-8)-ten
Linie von Daten FD, die 8 Linien älter sind als die Daten F.
Wenn das Druckrichtungssignal a = L ist und die
(n + 1)-te Linie von Daten als Daten F eingegeben wird,
werden als nächstes die Ungeradseiten-Daten FO zu einer
(n-7)-ten Linie von Daten FD, und die Geradseiten-Daten FE
werden zu der (n + 1)-ten Linie von Daten F von 8 Linien
jünger als die Daten FD.
Diese Ungeradseiten- und Geradseiten-Daten FO und FE, die
solche Inhalte nebst dem Ungeradseiten-Takt G1 und dem Ge
radseiten-Takt G2 besitzen, werden in den Ungeradseiten-
Verzögerer-und-Multiplexer 88-O bzw. in den Geradseiten-
Verzögerer-und-Multiplexer 88-E eingegeben.
In den Fig. 26 und 27 sind der Ungeradseiten-Verzögerer-
und-Multiplexer 88-0 bzw. der Geradseiten-Verzögerer-und
-Multiplexer 88-E gezeigt.
Der Ungeradseiten-Verzögerer-und-Multiplexer 88-O umfaßt
Shiftregister 102-OH und 102-OL, Multiplexer 104-01 bis
104-024, Shiftregister 106-01 bis 106-023, einen Multiple
xer 108-O und einen Auf/Ab-Zähler 110-O. Auf die gleiche
Weise umfaßt der Geradseiten-Verzögerer-und-Multiplexer
88-E Shiftregister 102-EH und 102-EL, Multiplexer 104-E1
bis 104-E24, Shiftregister 106-E1 bis 106-E23, einen Multi
plexer 108-E und einen Auf/Ab-Zähler 110-E. Die Differenzen
zwischen dem Ungeradseiten-Verzögerer-und-Multiplexer
88-O und dem Geradseiten-Verzögerer-und-Multiplexer 88-E
sind wie folgt. Erstens sind die zu bearbeiteten Daten die
Ungeradseiten-Daten FO und die Geradseiten-Daten FE. Zwei
tens sind die für die Verarbeitung benutzten Takte der Unge
radseiten-Takt G1 und der Geradseiten-Takt G2. Drittens
sind die Ausgangsdaten die Ungeradzahl-Düsen-Daten FOm und
die Geradzahl-Düsen-Daten FEm. Außer diesen Unterschieden
besitzen der Ungeradseiten-Verzögerer-und-Multiplexer 88-O
und der Geradseiten-Verzögerer-und-Multiplexer 88-E fast die
gleiche interne Konstruktion und Verarbeitungsweise. Folg
lich wird in dieser Vorrichtung nur der Ungeradseiten-
Verzögerer-und-Multiplexer 88-O beschrieben, und die Be
schreibung des Geradseiten-Verzögerers-und-Multiplexers
88-E kann zur Vereinfachung entfallen. In Fig. 26 werden
die Ungeradseiten-Daten FO, die von den Eingangsdaten F in
dem Ungerad-Gerad-Separator 86 abgetrennt werden, den 24 Bit
des Shiftregisters 102-OH und 102-OL zugeführt. Das Shift
register 102-OH shiftet die eingegebenen Ungeradseiten-Da
ten FO unter der Zeitsteuerung des Ungeradseiten-Taktes G1,
um die Ungeradzahl-Düsen-Daten FOH zu erzeugen. Das heißt,
daß die Ungeradseiten-Daten FO, die aus dem Ungerad-Gerad-
Separator 86 abgegeben werden, vom Shiftregister 102-OH im
Zeittakt des Ungeradseiten-Taktes G1 gehalten werden, um
die Ungeradzahl-Düsen-Daten FOH zu erzeugen. Auf gleiche
Weise shiftet das Shiftregister 102-OL die eingegangenen
Ungeradseiten-Daten FO im Zeittakt des Ungeradseiten-Taktes
G1, um die Ungeradzahl-Düsen-Daten FOL zu erzeugen.
Folglich werden die Ungeradzahl-Düsen-Daten FOH und FOL,
die durch die entsprechenden Shiftregister 102-OH und
102-OL erzeugt werden, zu einer Linie (24 Bit auf nur der
Ungeradseite) von Daten desselben Inhalts. Die Ungeradzahl-
Düsen-Daten FOH und die Ungeradzahl-Düsen-Daten FOL werden
jedoch unterschiedlichen Teilen zugeführt. Genauer betrach
tet werden die Ungeradzahl-Düsen-Daten FOH, wie das 24ste
Bit zum Multiplexer 104-024, das 23ste Bit zum Multiplexer
104-023, . . . , und das erste Bit zum Multiplexer 104-01,
den Zielen in der Reihenfolge der ansteigenden Shift-Bit-
Nummern zugewiesen. Andererseits werden die Ungeradzahl-
Düsen-Daten FOL, wie das erste Bit zum Multiplexer 104-024,
das zweite Bit zum Multiplexer 104-023, . . . , und das 24ste
Bit zum Multiplexer 104-01, den Zielen in der Reihenfolge
der absteigenden Shift-Bit-Nummern zugewiesen. Mit anderen
Worten sind die Ungeradzahl-Düsen-Daten FOH und FOL, die den
Multiplexern 104-01 bis 104-024 zugeführt werden, die Da
ten, deren Bit-Ordnung gegenseitig invertiert ist.
In diesem Fall sind die Multiplexer 104-01 bis 104-024
Zwei-Zu-Eins-Multiplexer und arbeiten daher als Auswähler.
Die Multiplexer 104-01 bis 104-024 wählen und geben bei
de die Ungeradzahl-Düsen-Daten FOH oder FOL aus, wenn das
Druckrichtungssignal a H oder L ist. Die vom Multiple
xer 104-024 ausgegebenen Bits werden um
4×(24-1) = 92 Bits
im Shiftregister 106-023 von ihrer hinteren Stufe geshiftet
und die vom Multiplexer 104-023 ausgegebenen Bits werden um
4×(24-2) = 88 Bits
im Shiftregister 106-022 geshiftet. Auf diese Weise werden
die Ausgänge des Multiplexers 104-02 bis 104-024 um
(4×Punktposition) Bits
in den Shiftregistern 106-01 bis 106-023 geshiftet. Der
Ausgang des Multiplexers 104-01 wird nicht geshiftet. Die
Ausgänge der Shiftregister 106-01 bis 106-023 und der Aus
gang des Multiplexers 104-01 werden dem Eingang des Multi
plexers 108-O zugeführt. In diesem Fall werden die Shiftre
gister 106-01 bis 106-023 zum Zeitpunkt des Bearbeitungs
startes und der Umkehr der Druckrichtung rückgesetzt.
Die Ungeradzahl-Düsen-Daten, die um unterschiedliche Bit-
Anzahlen für jedes Bit geshiftet sind, werden vom Multi
plexer 108-O gemultiplext, um in die seriellen Daten FOm
der zum Ungeradseiten-Takt G1 gleichen Rate konvertiert
zu werden. Die Multiplexrichtung im Multiplexer 108-O
ist von den Ausgaben des Auf/Ab-Zählers 110-O bestimmt. Der
Auf/Ab-Zähler 110-O zählt den Ungeradseiten-Takt G1 entwe
der aufwärts bis 24 oder abwärts bis O, wenn das Druckrich
tungssignal a H oder L ist. Als Ergebnis wird das
gezählte Ergebnis, wenn das Druckrichtungssignal a H
ist, dem Multiplexer 108-O in der Reihenfolge von 1, 2, 3,
. . . und 24 eingegeben und, wenn das Druckrichtungssignal
a L ist, wird das gezählte Ergebnis in umgekehrter Rei
henfolge eingegeben. Der Multiplexer 108-O selektiert die
Bit-Daten des Ausgangs des Multiplexers 104-01 und die
Ausgänge des Shiftregisters 106-01 bis 106-023 in Abhängig
keit von dem gezählten Ergebnis des Auf/Ab-Zählers 110-O
und gibt diese aus. Zum Beispiel selektiert der Multiplexer
108-O, wenn das vom Auf/Ab-Zähler 110-O eingegebene
gezählte Ergebnis 1 ist, den Ausgang des Multiplexers
104-01 und gibt den gewählten Ausgang aus, und wenn das
gezählte Ergebnis des Auf/Ab-Zählers 110-O 2 ist, wählt der
Multiplexer 108-O den Ausgang des Shiftregisters 106-01
aus. Entsprechend wird die Multiplexing-Reihenfolge vom
Multiplexer 108-O in Abhängigkeit von der Druckrichtung ge
wechselt.
Fig. 28 zeigt die Bedeutung der Arbeitsweise des Ungerad
seiten-Verzögerers- und -Multiplexers 88-O und des Gerad
seiten-Verzögerers- und -Multiplexers 88-E.
Zunächst enthalten die Ungeradseiten-Daten, die vom Unge
rad-Gerad-Separator 86 ausgegeben werden, die den Punkten
24 auf einer geraden Linie, die durch eine unterbrochene
Linie 112 gezeigt ist, entsprechenden Bit-Daten, wenn die
Daten als Position der Punkte 24 ausgedrückt werden. Auf
gleiche Weise enthalten die Geradseiten-Daten FE, die vom
Ungerad-Gerad-Separator 86 ausgegeben werden, die den
Punkten 24 auf einer geraden Linie, die durch die unterbro
chene Linie 114 gezeigt ist, entsprechenden Bit-Daten. Die
Linie 112 der Ungeradseiten-Daten FO und die Linie 114 der
Geradseiten-Daten FE sind durch acht Linien voneinander ge
trennt und dieser Abstand wird durch die verzögerte Verar
beitung in dem Ungerad-Gerad-Separator 86 erhalten.
Die Düsen 18 weisen die in Fig. 21 gezeigte und wie oben
beschriebene schräge Zick-Zack-Anordnung auf. In dieser An
ordnung entspricht das Druckrichtungsintervall zwischen den
zwei Linien der Düsenanordnung acht Punkten. Folglich soll
ten, wenn der Druck von der linken Seite zur rechten Seite
ausgeführt wird, die Ungeradseiten-Daten FO der Linie 112
acht Linien älter sein als die Geradseiten-Daten FE der Li
nie 114 und im umgekehrten Fall sollten die Geradseiten-Da
ten FE acht Linien älter sein als die Ungeradseiten-Daten
FO. Das oben beschriebene Acht-Linien-Verzögerungsprinzip
im Ungerad-Gerad-Separator 86 wird verwendet, um die Druck
steuerung den geometrischen Verhältnissen zwischen den An
ordnungslinien der Düsen 18 anzupassen.
Weiterhin wird in dem Ungerad-Gerad-Separator 86 das Ziel
der Acht-Linien-Verzögerungsverarbeitung in Abhängigkeit vom
Wert des Druckrichtungssignals a geändert. Im Falle des
Drucks von links nach rechts, d. h. wenn das Druckrichtungs
signal a = H ist, wird die die Ungeradseiten-Daten FO
betreffende Linie 112 hinter der die Geradseiten-Daten FE
betreffenden Linie 114 entlang der Druckrichtung angeordnet.
Andererseits wird die die Ungeradseiten-Daten FO betreffen
de Linie 112 in dem Fall des Drucks von der rechten Seite
zur linken Seite, d. h. wenn das Druckrichtungssignal a
= L ist, vor der die Geradseiten-Daten FE betreffenden
Linie 114 entlang der Druckrichtung angeordnet. Wie oben
beschrieben worden ist, wird die Frage, welche Daten, FO
oder FE, als neue Daten gesetzt werden sollen, in Ab
hängigkeit von der Druckrichtung, d. h. vom Wert des Druck
richtungssignals a, bestimmt. Die Zielauswahl-Verarbei
tung für die Acht-Linien-Verzögerungsverarbeitung in
Abhängigkeit vom Druckrichtungssignal a im Ungerad-Ge
rad-Separator 86 wird zur Anpassung der Drucksteuerung, wie
einem Voraus- und Rückwärtsverhältnis, verwendet.
In dem Ungeradseiten-Verzögerer-und-Multiplexer 88-O,
werden die Ungeradseiten-Daten FO, die in Abhängigkeit vom
Abstand zwischen den geraden Linien und der Druckrichtung
selektiv verzögert sind, im Zeittakt des Ungeradseiten-Tak
tes G1 in den Shiftregistern 102-OH und 102-OL gehalten.
Durch diese Ausführung werden die Ungeradzahl-Düsen-Daten
FOH und FOL, die durch weiße Punkte auf der unterbrochenen
Linie 102 oder 114 gezeigt sind, von den Ungeradseiten-Da
ten FO erzeugt.
Auf gleiche Weise werden im Geradseiten-Verzögerer-und
-Multiplexer 88-E die Geradseiten-Daten FE, die in
Abhängigkeit vom Intervall zwischen den geraden Linien und
von der Druckrichtung selektiv verzögert sind, im Zeittakt
des Geradseiten-Taktes G2 in den Shiftregistern 102-EH und
102-EL gehalten. Durch diese Operation werden die Geradzahl-
Düsen-Daten FEH und FEL, die als schwarze Punkte auf
den unterbrochenen Linien 112 und 114 gezeigt sind, von den
Geradseiten-Daten FE erzeugt.
Im Ungeradseiten-Verzögerer-und-Multiplexer 88-O werden
weiterhin die Ungeradzahl-Düsen-Daten FOH und FOL in den
Shiftregistern 106-01 bis 106-023 verzögert. Diese Opera
tion verzögert die Bit-Daten in Abhängigkeit von den
Positionen der Punkte 24 auf einer unterbrochenen Linie
116. Die unterbrochene Linie 116 entspricht der geraden
Linie der Ungeradzahl-Düsen 18, die in Fig. 21 gezeigt ist.
Auf gleiche Weise werden in dem Geradseiten-Verzögerer-und
-Multiplexer 88-E die Geradzahl-Düsen-Daten FEH und FEL in
den Shiftregistern 106-E1 bis 106-E23 verzögert. Diese
Operation verzögert die Bit-Daten in Abhängigkeit von den
Positionen der Punkte 24 auf einer unterbrochenen Linie
118. Die unterbrochene Linie 118 entspricht der geraden
Linie der Geradzahl-Düsen 18, die in Fig. 21 gezeigt ist.
Zum Beispiel entspricht der erste Punkt 24, der auf der un
terbrochenen Linie 116 angeordnet ist, der ersten Düse 18
in Fig. 21 und der dritte Punkt 24, der auf der unterbro
chenen Linie 116 angeordnet ist, entspricht der dritten
Düse 18 in Fig. 21. Die erste Düse 18 und die dritte Düse
18 sind auf derselben geraden Linie angeordnet, wie in Fig.
21 gezeigt ist, und der Druckrichtungsabstand dieser Düsen
18 entspricht vier Punkten. Folglich müssen die für die
Tintenabgabe-Steuerung (Ausgang) durch die erste Düse 18 zu
einem bestimmten Druckzeitpunkt verwendeten Bit-Daten Daten
in einem Zeittakt mit vier Punkten Unterschied bezüglich
der Bit-Daten sein, die für die Tintenabgabe-Steuerung
(Ausgang) von der dritten Düse 18 verwendet werden. In dem
Fall, daß das Druckrichtungssignal a = H ist, d. h. wenn
die Druckrichtung von links nach rechts ist, müssen die er
steren ältere Daten sein als die letzteren, und in dem
Fall, daß das Druckrichtungssignal a = L ist, d. h. wenn
die Druckrichtung von rechts nach links ist, müssen die er
steren neuere Daten als die letzteren sein. Die Shiftregi
ster 106-01 und 106-E1 führen diese Zeitintervall-Steue
rungs-Verarbeitung aus, d. h. die um vier Bit in einem In
tervall verzögerte Verarbeitung hängt von den Positionen
der Düsen 18 auf derselben geraden Linie ab. Die anderen
Shiftregister 106-02 bis 106-023 und 106-E2 bis 106-E23
führen die gleiche Verarbeitung aus. Auch im Ungeradseiten-
Verzögerer-und-Multiplexer 88-O und im Geradseiten-
Verzögerer-und-Multiplexer 88-E sind die beiden Shift
register 102-OH und 102-OL als ein Shiftregister 102-O und
die zwei Shiftregister 102-EH und 102-EL als Shiftregister
102-E und weiterhin die Multiplexer 104-01 bis 104-024 und
104-E1 bis 104-E24 vorgesehen, um diese Ausgänge auszu
wählen, und die Auf/Ab-Zähler 110-O und 110-E sind vorge
sehen, um sich mit der Änderung der Positionsbeziehung (da
vor oder dahinter bezüglich der Druckrichtung) zwischen den
auf derselben geraden Linie angeordneten Düsen 18 in Ab
hängigkeit von der Druckrichtung zu befassen.
Zum Beispiel wird die dritte Düse 18 entweder hinter oder
vor der ersten Düse 18 positioniert, wenn das Drucksignal
a H oder L ist. In dieser Ausführungsform werden die
unterschiedlichen Bit-Ordnungen von Geradzahl-Düsen-Daten
in Abhängigkeit von H oder L des Druckrichtungssignals
a ausgewählt und entsprechend den Positionen der Düsen
18, die auf derselben geraden Linie angeordnet sind, von
den Shiftregistern 106-01 bis 106-023 verzögert. Die Forma
tion der unterschiedlichen Bit-Ordnung der Ungeradzahl-
Düsen-Daten wird von den Shiftregistern 102-OH und 102-OL
ausgeführt und ihre Auswahl wird von den Multiplexern
104-01 bis 104-024 ausgeführt. Weiterhin werden die erhal
tenen Ungeradzahl-Düsen-Daten in der Reihenfolge abhängig
von der Druckrichtung gemultiplext, und die erhaltenen Un
geradzahl-Düsen-Daten FOm werden zum Ungeradseiten-Aus
gangs-Schaltkreis 90-O in der Reihenfolge der auf den in
Fig. 21 gezeigten Düsen 18 angebrachten Nummern ausgegeben.
Auch auf der geraden Seite wird diese Operation in der
gleichen Weise wie oben beschrieben ist, in dem Geradseiten-
Verzögerer-und-Multiplexer 88-E ausgeführt.
Wie oben beschrieben ist, bilden der Ungeradseiten-
Verzögerer-und-Multiplexer 88-O und der Geradseiten-
Verzögerer-und-Multiplexer 88-E die Daten, die für den
Kopf der geneigten Zick-Zack-Anordnung, wie er in Fig. 21
gezeigt ist, geeignet sind, unter Verwendung der Ungerad-
Seiten-Daten FO und der Geradseiten-Daten FE, die vom Unge
rad-Gerad-Separator 86 ausgegeben werden.
In den Fig. 29 und 30 sind der Ungeradseiten-Ausgangs-
Schaltkreis 90-O und der Geradseiten-Ausgangs-Schaltkreis
90-E gezeigt. Wie in den Fig. 29 und 30 gezeigt ist, ist
die Konstruktion des Ungeradseiten-Ausgangs-Schaltkreises
90-O und des Geradseiten-Ausgangs-Schaltkreises 90-E die
selben wie die Treiberschaltkreise für eine Vertikalanord
nung der Düsen, wie sie in Fig. 35 gezeigt ist, mit Ausnah
me, daß die Ausgangs-Bit-Anzahl eines jeden Schaltkreises
48/2 = 24 Bit beträgt, wegen der Zweieranordnung der Düsen
18. In dieser Ausführungsform umfaßt der Ungeradseiten-Aus
gangs-Schaltkreis 90-O ein 24-Bit-Shiftregister 25-O, ein
24-Bit-Halteregister 26-O und 24 UND-Gatter 28-O. Auf die
gleiche Weise umfaßt der Geradseiten-Ausgangs-Schaltkreis
90-E ein 24-Bit-Shiftregister 25-E, ein 24-Bit-Halteregi
ster 26-E und 24 UND-Gatter 28-E. Der Ungeradseiten-Takt G1
und die Ungerad-Düsen-Daten FOm sind Eingangsdaten zum Un
geradseiten-Ausgangs-Schaltkreis 90-O, und der Ungeradsei
ten-Ausgangs-Schaltkreis 90-O gibt 24 Ungeradzahlen OUT 1,
OUT 3, . . . und OUT 47 aus. Der Geradseiten-Takt G2 und die
Gerad-Düsen-Daten FEm sind Eingangsdaten zum Geradseiten-
Ausgangs-Schaltkreis 90-E und der Geradseiten-Ausgangs-
Schaltkreis 90-E gibt 24 Geradzahlen OUT 2, OUT 4, . . . OUT
48 aus.
In Fig. 31 ist eine Anordnung eines Schaltkreises gezeigt,
die für die Shiftregister 106-01 bis 106-023 oder 106-E1
bis 106-E23 verwendet wird. Der Schaltkreis 120 ist ein
Schaltkreis für eine Ein-Bit-Verschiebung und daher kann
abhängig von einer Shift-Bit-Anzahl, eine Mehrzahl von
Schaltkreisen 120 in einer Kaskade zusammengeschlossen
sein, um so ein Shiftregister der gewünschten Bit-Zahl zu
erhalten.
Der Schaltkreis 120 umfaßt sechs Transistoren Tr1 bis Tr
6. Die zu verschiebenden Bit-Daten werden als eine Spannung
auf das Gatter (G) des Transistors Tr1 aufgebracht und die
elektrische Ladung wird in der Kapazität zwischen dem Gat
ter (G) und der Quelle (S) des Transistors Tr1 gespei
chert. Wenn der Takt G1 zu H verändert wird, wirkt der
Transistor Tr1 als Inverter, und, wenn die Gatter-(G)-Span
nung "high" oder "low" ist, wird eine Drain-(D)-Spannung
entsprechend "low" oder "high". Im Falle der hohen Drain-
(D)-Spannung wird die elektrische Ladung durch diese Span
nung in der Kapazität zwischen dem Gatter (Gate) (G) und
der Quelle (Source) (S) des Transistors Tr4 gespeichert.
Der Transistor Tr4 arbeitet in der gleichen Weise wie der
Transistor Tr1 im Takt G2 mit der zum Takt G1 gegenläufi
gen Phase. Folglich kann in dieser Schaltkreiskonstruktion
das Shiften der Bit-Daten durchgeführt werden und die Hoch
geschwindigkeitsarbeitsweise kann wegen der seriellen Ver
bindung der dynamischen Gatter ausgeführt werden.
In dieser Ausführungsform können die Shiftregister 106-01
bis 106-023 und 106-E1 bis 106-E23 durch Verwendung eines
RAM konstruiert sein. Das heißt, eine Mehrzahl von RAMs
sind in Kaskade geschaltet, so daß vier Bit-Daten von der
vorderen Stufe zur hinteren Stufe übertragen und die Daten
darin gespeichert werden können. Dies kann in geeigneter
Weise benutzt werden, um die Verzögerung um vier Bit-Ein
heiten in dieser Vorrichtung zu verarbeiten. Wenn das
Shiftregister unter Verwendung der RAMs konstruiert ist,
wird der Datentransfer unter Verwendung eines Flip-Flops
oder ähnlichem durchgeführt und es ist ausreichend, einen
gewissen Zyklus des Taktes als "write enable" des RAMs zu
verwenden.
Wie oben beschrieben worden ist, werden in dieser Ausfüh
rungsform die seriellen Eingangsdaten in die Ungeradsei
ten-seriellen-Daten FO und die Geradseiten-seriellen-Daten
FE getrennt und die seriellen Daten FO und FE werden in
Abhängigkeit von den Positionen der Düsen 18, die in der
schrägen Zick-Zack-Anordung im Kopf angeordnet sind, und
dem Druckrichtungssignal a verzögert. Folglich kann der
Druck durch Eingabe der Daten und dergleichen auf ähnliche
Weise wie im Fall der vertikalen Düsenanordnung 18 aus
geführt werden, ohne die Reihenfolge-Operation oder der
gleichen vorzuverarbeiten. Als Ergebnis kann die Brauchbar
keit verbessert werden. Weiterhin können insbesondere durch
die Konstruktion unter Verwendung eines IC die Schaltkreis-
Struktur des Tintenstrahldruckers vereinfacht werden und
somit eine Verringerung der belegten Substratfläche erzielt
und niedrige Kosten realisiert werden.
Weiterhin wird die Verzögerungsgröße, die in Abhängigkeit
vom Intervall zwischen den Düsenanordnungen und vom Inter
vall zwischen den auf derselben geraden Linie angeordneten
Düsen 18 gesetzt wird, in Abhängigkeit vom Druckrich
tungssignal a umgeschaltet, und mit dieser Operation
wird die Reihenfolge der Seriell/Parallel-Umwandlung vom
Shiftregister durch Umschalten der Multiplexrichtung umge
schaltet. Folglich kann die Drucksteuerung in Abhängigkeit
von der Druckrichtung erfolgen. Da die Zwei-Phasen-Takte G1
und G2 zur Ausführung der Gerad-Ungerad-Separation von ei
nem einfachen Schaltkreis, wie er in Fig. 23 gezeigt ist,
erzeugt werden können, ist es ausreichend, einen Takt
ähnlich dem eines konventionellen Taktes, wie dem Original
takt G zu verwenden. Da weiterhin die Operationen, wie die
Verzögerung, das Multiplexen, die Seriell/Parallel-Umwand
lung und die Ausgabe von der Schaltkreis-Struktur zweier
Systeme, wie der Ungerad- und der Gerad-Seite ausgeführt
werden, kann die Schaltkreiskonstruktion in zwei Einheiten
aufgeteilt werden und kann so vereinfacht werden.
Weiterhin kann diese Ausführungsform mit jeder der fünften
bis achten Ausführungsform kombiniert werden. Auch kann,
wie oben beschrieben ist, die sechste bis achte Ausfüh
rungsform mit der zweiten Ausführungsform kombiniert
werden. Wenn die zweite Ausführungsform mit irgend einer
der sechsten bis achten Ausführungsformen und der zehnten
Ausführungsform kombiniert wird, ist es erforderlich, da
die Düsen in einer Mehrzahl von Gruppen klassifiziert sind,
einige Teile abzuändern, wie das Vorsehen einer Mehrzahl
von in Fig. 22 gezeigten Schaltkreisen und dergleichen ent
sprechend der Düsengruppierungen, aber derartige Modifika
tionen sind für den Fachmann offensichtlich.
Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die
besonderen erklärenden Ausführungsformen beschrieben worden
ist, ist sie durch diese Ausführungsformen nicht zu
beschränken sondern nur durch die anhängenden Ansprüche. Es
liegt auf der Hand, daß ein Fachmann die Ausführungsformen
ohne vom Umfang und vom Geist der vorliegenden Erfindung
abzuweichen, ändern oder modifizieren kann.
Claims (43)
1. Kopf zum Tintenstrahl-Drucken mit einer Mehrzahl von
Düsen (18, 44), die auf einer ebenen Oberfläche zum
Abgeben von Tinte (60) angeordnet sind, und Abgabe
einrichtungen zum Bewirken der Abgabe der Tinte (60)
aus den Düsen (18, 44),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Düsen (18, 44) auf der ebenen Oberfläche in
einer Zick-Zack-Anordnung angeordnet sind, die den
folgenden Bedingungen genügt:
- 1) die Düsen (18, 44) sind auf ersten und zweiten geraden Linien (116, 118) auf der ebenen Ober fläche angeordnet und
- 2) die Düsen (18, 44), die auf der ersten geraden Linie (116) angeordnet sind, sind bezüglich der Düsen (18, 44), die auf der zweiten geraden Li nie (118) angeordnet sind, entlang einer Rich tung rechtwinklig zur Druckrichtung versetzt an geordnet.
2. Kopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die innere Gestalt einer jeden Düse (18, 44) ver
jüngt ausgebildet ist und sich von einer Tinteneinlaß
seite zu einer Tintenauslaßseite hin verjüngt.
3. Kopf nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verjüngungswinkel der Verjüngung einer jeden
Düse (18, 44) annähernd 40 bezüglich der Tintenabgabe
richtung ist.
4. Kopf nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Abmessung der Tinteneinlaßseite zumindest
2,5-mal einer Abmessung der Tintenauslaßseite ent
spricht.
5. Kopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine interne Gestalt einer jeden Düse (18, 44)
eine abgestufte Gestalt mit Durchmessern unterschied
licher Größe ist.
6. Kopf nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Tinteneinlaß-Abmessung einer jeden Düse (18,
44) zumindest 3-mal einer Tintenauslaß-Abmessung be
trägt.
7. Kopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kopf weiterhin eine ebene Plattenstruktur um
faßt, mit:
einem Substrat (40)
den Düsen (18, 44), die in der Zick-Zack-Anordnung auf einer Oberfläche des Substrates (40) als der ebenen Oberfläche angeordnet sind, und
Pfadeinrichtungen, die auf dem Substrat (40) aus gebildet sind, um die Tinte (60) zu den Düsen (18, 44) zu liefern.
einem Substrat (40)
den Düsen (18, 44), die in der Zick-Zack-Anordnung auf einer Oberfläche des Substrates (40) als der ebenen Oberfläche angeordnet sind, und
Pfadeinrichtungen, die auf dem Substrat (40) aus gebildet sind, um die Tinte (60) zu den Düsen (18, 44) zu liefern.
8. Kopf nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest in der Nähe der Düsen (18, 44) eine
Tiefe der Pfadeinrichtungen größer ist als die Brei
te der Pfadeinrichtungen.
9. Kopf nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Düsen (18, 44) so angeordnet sind, daß sie
sich an einem zentralen Abschnitt entweder eines Krei
ses oder eines Kreisbogens auf der ebenen Oberfläche
konzentrieren.
10. Kopf nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Pfadeinrichtungen eine Mehrzahl von den Düsen
(18, 44) zugeordneten Tintenpfaden umfassen, wobei die
Tintenpfade ein nahezu radiales Muster auf dem Sub
strat (40) bilden und nahezu gleiche Länge aufweisen.
11. Kopf nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querschnitte der Tintenpfade der Düsen (18, 44) in relativen Endabschnitten der ersten und zweiten geraden Linien (116, 118) so ausgestaltet sind, daß sie relativ schmal sind, und
daß die Querschnitte der Tintenpfade der Düsen (18, 44) in den zentralen Abschnitten der ersten und zwei ten geraden Linien (116, 118) so ausgestaltet sind,
daß sie relativ weit sind, um dadurch die viskosen Widerstände der Tintenpfade auszugleichen.
daß die Querschnitte der Tintenpfade der Düsen (18, 44) in relativen Endabschnitten der ersten und zweiten geraden Linien (116, 118) so ausgestaltet sind, daß sie relativ schmal sind, und
daß die Querschnitte der Tintenpfade der Düsen (18, 44) in den zentralen Abschnitten der ersten und zwei ten geraden Linien (116, 118) so ausgestaltet sind,
daß sie relativ weit sind, um dadurch die viskosen Widerstände der Tintenpfade auszugleichen.
12. Kopf nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Pfadeinrichtungen folgendes umfassen:
eine Vielzahl von Tintenschlitzen (16), die auf dem Substrat (40) den Düsen (18, 44) zugeordnet ausgebildet sind, um mit den Düsen (18, 44) ver bunden zu sein,
eine Vielzahl von Druckkammern (14), die auf dem Substrat (40) den Tintenschlitzen (16) zugeordnet sind, um mit den Tintenschlitzen (16) verbunden zu sein, und
einen Tinteneinführmechanismus zum Einführen der Tinte (60) in die Druckkammern (14), wobei die Abgabeeinrichtungen eine Mehrzahl von Druckaus übungselementen umfassen, die auf dem Substrat (40) den Druckkammern (14) zugeordnet befestigt sind, um als Reaktion auf einen Befehl Druck auf eine zugeordnete Druckkammer (14) aufzubringen, wobei das Druckausübungselement den Befehl er hält und den Druck auf die zugeordnete Druckkam mer (14) ausübt und als Folge davon die Tinte (60) innerhalb der zugeordneten Druckkammer (14) zum korrespondierenden Tintenschlitz (16) geför dert wird, und wobei die zugeordnete Düse (18, 44), wenn die Tinte (60) in den zugeordneten Tin tenschlitz (16) geführt wird, die Tinte (60) ab gibt, und wobei, wenn der Befehl aufgehoben ist, nahezu dieselbe Menge Tinte (60) wie die Menge Tinte (60), die zum zugeordneten Tintenschlitz (16) geführt worden ist, in die zugeordnete Druck kammer (14) mittels des Tinteneinführungsmechanis mus eingeführt wird.
eine Vielzahl von Tintenschlitzen (16), die auf dem Substrat (40) den Düsen (18, 44) zugeordnet ausgebildet sind, um mit den Düsen (18, 44) ver bunden zu sein,
eine Vielzahl von Druckkammern (14), die auf dem Substrat (40) den Tintenschlitzen (16) zugeordnet sind, um mit den Tintenschlitzen (16) verbunden zu sein, und
einen Tinteneinführmechanismus zum Einführen der Tinte (60) in die Druckkammern (14), wobei die Abgabeeinrichtungen eine Mehrzahl von Druckaus übungselementen umfassen, die auf dem Substrat (40) den Druckkammern (14) zugeordnet befestigt sind, um als Reaktion auf einen Befehl Druck auf eine zugeordnete Druckkammer (14) aufzubringen, wobei das Druckausübungselement den Befehl er hält und den Druck auf die zugeordnete Druckkam mer (14) ausübt und als Folge davon die Tinte (60) innerhalb der zugeordneten Druckkammer (14) zum korrespondierenden Tintenschlitz (16) geför dert wird, und wobei die zugeordnete Düse (18, 44), wenn die Tinte (60) in den zugeordneten Tin tenschlitz (16) geführt wird, die Tinte (60) ab gibt, und wobei, wenn der Befehl aufgehoben ist, nahezu dieselbe Menge Tinte (60) wie die Menge Tinte (60), die zum zugeordneten Tintenschlitz (16) geführt worden ist, in die zugeordnete Druck kammer (14) mittels des Tinteneinführungsmechanis mus eingeführt wird.
13. Kopf nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Tinteneinführungsmechanismus folgendes umfaßt:
eine Tintenkammer (12), die so ausgestaltet ist, daß sie Druckkammern (14) auf dem Substrat (40) umgibt und mit ihnen verbunden ist, und
eine Tinteneinführungsöffnung (42) zum Einführen der Tinte (60) in die Tintenkammer (12).
eine Tintenkammer (12), die so ausgestaltet ist, daß sie Druckkammern (14) auf dem Substrat (40) umgibt und mit ihnen verbunden ist, und
eine Tinteneinführungsöffnung (42) zum Einführen der Tinte (60) in die Tintenkammer (12).
14. Kopf nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Substrat (40) ein photoempfindliches Glassub strat ist und
daß die Düsen (18, 44), die Tintenschlitze (16), die Druckkammern (14) und der Tinteneinführungsmechanismus durch anisotropes Ätzen des Substrats (40) gebildet sind.
daß das Substrat (40) ein photoempfindliches Glassub strat ist und
daß die Düsen (18, 44), die Tintenschlitze (16), die Druckkammern (14) und der Tinteneinführungsmechanismus durch anisotropes Ätzen des Substrats (40) gebildet sind.
15. Kopf nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Düsen (18, 44) durch anisotropes Ätzen gebil
det sind, welches einen Belichtungsschritt umfaßt,
während das Substrat (40) gedreht und geneigt wird.
16. Kopf nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Düsen (18, 44) separat in einer Mehrzahl von
Gruppen in der Nähe eines zentralen Punktes entweder
eines Kreises oder eines Kreisbogens auf der ebenen
Oberfläche angeordnet sind.
17. Kopf nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Mehrzahl von Gruppen der Druckkammern (14)
und der Tintenschlitze (16), die der Mehrzahl von
Gruppen von Düsen (18, 44) zugeordnet sind, eine Mehr
zahl von gegenseitig voneinander getrennten Tintenpfa
den bilden.
18. Kopf nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anzahl der voneinander getrennten Gruppen von
Düsen (18, 44) drei ist.
19. Kopf nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß unterschiedlich farbige Tinten (60) zu den be
treffenden Tintenpfaden zugeführt werden.
20. Kopf nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckelemente piezoelektrische Elemente (30)
sind, die von dem als eine elektrische Spannung ge
lieferten Befehl angeregt und verformt werden.
21. Kopf nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Entladungseinrichtung ein Vibrationsglied (46)
umfaßt, das von der Verformung der piezoelektrischen
Elemente (30) in Schwingung versetzt wird, wenn die
piezoelektrischen Elemente (30) angeregt werden.
22. Kopf nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Entladungseinrichtung ein piezoelektrisches Substrat (32, 36) von entweder kreisförmiger oder kreisbogenförmiger Gestalt umfaßt,
daß das piezoelektrische Substrat (32, 36) eine ge meinsame Elektrode auf einer Oberfläche und eine Mehr zahl von den Druckkammern (14) zugeordneten individu ellen Elektroden (34) auf einer anderen Oberfläche aufweist und
daß ein jedes Druckelement ein piezoelektrisches Ele ment (30) ist, welches aus dem piezoelektrischen Sub strat (32, 36), jeder individuellen Elektrode (34) und der gemeinsamen Elektrode zusammengesetzt ist.
daß die Entladungseinrichtung ein piezoelektrisches Substrat (32, 36) von entweder kreisförmiger oder kreisbogenförmiger Gestalt umfaßt,
daß das piezoelektrische Substrat (32, 36) eine ge meinsame Elektrode auf einer Oberfläche und eine Mehr zahl von den Druckkammern (14) zugeordneten individu ellen Elektroden (34) auf einer anderen Oberfläche aufweist und
daß ein jedes Druckelement ein piezoelektrisches Ele ment (30) ist, welches aus dem piezoelektrischen Sub strat (32, 36), jeder individuellen Elektrode (34) und der gemeinsamen Elektrode zusammengesetzt ist.
23. Kopf nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß das piezoelektrische Substrat (32, 36) konkave
Oberflächen (38) zur elektrischen und akustischen
Trennung der benachbarten individuellen Elektroden
(34) umfaßt.
24. Kopf nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß das piezoelektrische Substrat (32, 36) so angeord
net ist, daß die individuellen Elektroden (34), welche
auf einer anderen Oberfläche des piezoelektrischen
Substrates (32, 36) befestigt sind, der von den Druck
kammern (14) abgewandten Seite zugewandt sind.
25. Kopf nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckausübungselemente auf einer ersten Ober
fläche des Substrates (40) befestigt sind, und
daß sich die Düsen (18, 44) zu einer zweiten Oberflä
che des Substrates (40) auf einer von der ersten Ober
fläche abgewandten Seite hin öffnen.
26. Kopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede Düse (18, 44) eine im wesentlichen kreisför
mige Öffnung besitzt.
27. Kopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Düsen (18, 44) in einer geneigten Zick-Zack- Anordnung der ebenen Oberfläche angeordnet sind und
daß die geneigte Zick-Zack-Anordnung die Zick-Zack-An ordnung bildet und die erste und zweite gerade Linie (116, 118) bezüglich der Druckrichtung und der Rich tung rechtwinklig zur Druckrichtung geneigt sind.
daß die Düsen (18, 44) in einer geneigten Zick-Zack- Anordnung der ebenen Oberfläche angeordnet sind und
daß die geneigte Zick-Zack-Anordnung die Zick-Zack-An ordnung bildet und die erste und zweite gerade Linie (116, 118) bezüglich der Druckrichtung und der Rich tung rechtwinklig zur Druckrichtung geneigt sind.
28. Kopfeinheit mit einem Kopf zum Tintenstrahl-Drucken
und einem Halter zum Haltern, wobei der Kopf eine
Vielzahl von Düsen (18, 44), die auf einer ebenen
Oberfläche angeordnet sind, um Tinte (60) abzugeben,
und Abgabeeinrichtungen zur Abgabe der Tinte (60) aus
den Düsen (18, 44) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Düsen (18, 44) in einer Zick-Zack-Anordnung
auf der ebenen Oberfläche angeordnet sind, wobei die
Zick-Zack-Anordnung eine Anordnung ist, die den fol
genden Bedingungen genügt:
- 1) die Düsen (18, 44) sind auf ersten und zweiten geraden Linien (116, 118) auf der ebenen Ober fläche angeordnet und
- 2) die Düsen (18, 44), die auf der ersten geraden Linie (116) angeordnet sind, sind bezüglich der Düsen (18, 44), die auf der zweiten geraden Li nie (118) angeordnet sind, entlang einer Rich tung rechtwinklig zur Druckrichtung versetzt an geordnet.
29. Kopfeinheit nach Anspruch 28,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kopf eine ebene Plattenstruktur aufweist mit:
einem Substrat (40),
den Düsen (18, 44), die auf einer Oberfläche des Substrates (40) als der flachen Oberfläche in Zick-Zack-Anordnung angeordnet sind, und Pfadeinrichtungen, die auf dem Substrat (40) ausgebildet sind, um die Tinte (60) zu den Düsen (18, 44) zu liefern,
wobei die Pfadeinrichtungen folgendes aufweisen:
eine Vielzahl von Tintenschlitzen (16), die auf dem Substrat (40), den Düsen (18, 44) zugeordnet so ausgebildet sind, daß sie mit den Düsen (18, 44) verbunden sind,
eine Mehrzahl von Druckkammern (14), die auf dem Substrat (40), den Tintenschlitzen (16) zugeord net so ausgebildet sind, daß sie mit den Tinten schlitzen (16) verbunden sind und
einen Tinten-Einführmechanismus zum Einführen der Tinte (60) in die Druckkammer (14), wobei die Abgabeeinrichtungen eine Mehrzahl von Druckausübungselementen enthalten, die auf dem Substrat (40), den Druckkammern (14) zugeordnet und befestigt sind, um einen Druck auf eine zu geordnete Druckkammer (14) als Antwort auf einen Befehl aufzubringen,
wobei das Druckausübungselement den Befehl er hält und den Druck auf die zugeordnete Druckkam mer (14) aufbringt, und
wobei als Folge davon die Tinte (60) innerhalb der zugeordneten Druckkammer (14) zu dem zuge ordneten Tintenschlitz (16) geleitet wird, und
wobei, wenn die Tinte (60) zu dem zugeordneten Tintenschlitz (16) geleitet wird, die zugeord nete Düse (18, 44) die Tinte (60) abgibt und, wenn der Befehl aufgehoben ist, nahezu diesel be Menge Tinte (60) wie die Menge Tinte (60), die zum zugehörigen Tintenschlitz (16) geführt worden ist, in die zugeordnete Druckkammer (14) vom Tinten-Einführmechanismus eingeführt wird.
einem Substrat (40),
den Düsen (18, 44), die auf einer Oberfläche des Substrates (40) als der flachen Oberfläche in Zick-Zack-Anordnung angeordnet sind, und Pfadeinrichtungen, die auf dem Substrat (40) ausgebildet sind, um die Tinte (60) zu den Düsen (18, 44) zu liefern,
wobei die Pfadeinrichtungen folgendes aufweisen:
eine Vielzahl von Tintenschlitzen (16), die auf dem Substrat (40), den Düsen (18, 44) zugeordnet so ausgebildet sind, daß sie mit den Düsen (18, 44) verbunden sind,
eine Mehrzahl von Druckkammern (14), die auf dem Substrat (40), den Tintenschlitzen (16) zugeord net so ausgebildet sind, daß sie mit den Tinten schlitzen (16) verbunden sind und
einen Tinten-Einführmechanismus zum Einführen der Tinte (60) in die Druckkammer (14), wobei die Abgabeeinrichtungen eine Mehrzahl von Druckausübungselementen enthalten, die auf dem Substrat (40), den Druckkammern (14) zugeordnet und befestigt sind, um einen Druck auf eine zu geordnete Druckkammer (14) als Antwort auf einen Befehl aufzubringen,
wobei das Druckausübungselement den Befehl er hält und den Druck auf die zugeordnete Druckkam mer (14) aufbringt, und
wobei als Folge davon die Tinte (60) innerhalb der zugeordneten Druckkammer (14) zu dem zuge ordneten Tintenschlitz (16) geleitet wird, und
wobei, wenn die Tinte (60) zu dem zugeordneten Tintenschlitz (16) geleitet wird, die zugeord nete Düse (18, 44) die Tinte (60) abgibt und, wenn der Befehl aufgehoben ist, nahezu diesel be Menge Tinte (60) wie die Menge Tinte (60), die zum zugehörigen Tintenschlitz (16) geführt worden ist, in die zugeordnete Druckkammer (14) vom Tinten-Einführmechanismus eingeführt wird.
30. Kopfeinheit nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckausübungselemente piezoelektrische Ele
mente (30) sind, die von dem als elektrische Spannung
gelieferten Befehl angeregt und verformt werden, und
daß die Abgabeeinrichtungen ein schwingendes Glied
(46) umfassen, welches von der Verformung der piezo
elektrischen Elemente (30) in Schwingung versetzt
wird, wenn die piezoelektrischen Elemente (30) ange
regt werden.
31. Kopfeinheit nach Anspruch 30,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Verbindungsglied zum Verbinden der piezoelek
trischen Elemente (30) mit einer elektrischen Signal
spannungsquelle (26) vorgesehen ist, wobei die elek
trische Signalspannungsquelle (26) den Befehl als
elektrische Spannung zu den piezoelektrischen Ele
menten (30) liefert.
32. Ein nichtanschlagender Drucker mit einer Kopfeinheit
und einer Tintenquelle zur Speicherung der abzugeben
den Tinte wobei die Kopfeinheit einen Kopf zum Tinten
strahl-Drucken und einen Halter zum Haltern des Kopfes
enthält, wobei der Kopf eine Mehrzahl von Düsen (18,
44), die auf einer ebenen Oberfläche angeordnet sind,
um die Tinte (60) abzugeben, sowie Abgabeeinrichtungen
zur Abgabe der Tinte (60) aus den Düsen (18, 44) auf
weist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Düsen (18, 44) auf der ebenen Oberfläche in
einer Zick-Zack-Anordnung angeordnet sind, die den
folgenden Bedingungen genügt:
- 1) die Düsen (18, 44) sind auf ersten und zweiten geraden Linien (116, 118) auf der ebenen Ober fläche angeordnet und
- 2) die Düsen (18, 44), die auf der ersten geraden Linie (116) angeordnet sind, sind bezüglich der Düsen (18, 44), die auf der zweiten geraden Li nie (118) angeordnet sind, entlang einer Rich tung rechtwinklig zur Druckrichtung versetzt an geordnet.
33. Nichtanschlagender Drucker nach Anspruch 32,
wobei der Kopf eine ebene Plattenstruktur aufweist,
mit:
einem Substrat (40),
den Düsen (18, 44), die auf einer Oberfläche des Substrates (40) als der flachen Oberfläche in Zick-Zack-Anordnung angeordnet sind, und Pfadeinrichtungen, die auf dem Substrat (40) ausgebildet sind, um die Tinte (60) zu den Düsen (18, 44) zu liefern,
wobei die Pfadeinrichtungen folgendes aufweisen:
eine Vielzahl von Tintenschlitzen (16), die auf dem Substrat (40), den Düsen (18, 44) zugeordnet so ausgebildet sind, daß sie mit den Düsen (18, 44) verbunden sind,
eine Mehrzahl von Druckkammern (14), die auf dem Substrat (40), den Tintenschlitzen (16) zugeord net so ausgebildet sind, daß sie mit den Tinten schlitzen (16) verbunden sind und
einen Tinten-Einführmechanismus zum Einführen der Tinte (60) in die Druckkammer (14),
wobei die Abgabeeinrichtungen eine Mehrzahl von Druckausübungselementen enthalten, die auf dem Substrat (40), den Druckkammern (14) zugeordnet und befestigt sind, um einen Druck auf eine zu geordnete Druckkammer (14) als Antwort auf einen Befehl aufzubringen,
wobei das Druckausübungselement den Befehl er hält und den Druck auf die zugeordnete Druckkam mer (14) aufbringt, und
wobei als Folge davon die Tinte (60) innerhalb der zugeordneten Druckkammer (14) zu dem zuge ordneten Tintenschlitz (16) geleitet wird, und wobei, wenn die Tinte (60) zu dem zugeordneten Tintenschlitz (16) geleitet wird, die zugeord nete Düse (18, 44) die Tinte (60) abgibt und, wenn der Befehl aufgehoben ist, nahezu diesel be Menge Tinte (60) wie die Menge Tinte (60), die zum zugehörigen Tintenschlitz (16) geführt worden ist, wird von der Tintenquelle (58) durch den Tinten-Einführmechanismus in die zugeordnete Druckkammer (14) eingeführt.
einem Substrat (40),
den Düsen (18, 44), die auf einer Oberfläche des Substrates (40) als der flachen Oberfläche in Zick-Zack-Anordnung angeordnet sind, und Pfadeinrichtungen, die auf dem Substrat (40) ausgebildet sind, um die Tinte (60) zu den Düsen (18, 44) zu liefern,
wobei die Pfadeinrichtungen folgendes aufweisen:
eine Vielzahl von Tintenschlitzen (16), die auf dem Substrat (40), den Düsen (18, 44) zugeordnet so ausgebildet sind, daß sie mit den Düsen (18, 44) verbunden sind,
eine Mehrzahl von Druckkammern (14), die auf dem Substrat (40), den Tintenschlitzen (16) zugeord net so ausgebildet sind, daß sie mit den Tinten schlitzen (16) verbunden sind und
einen Tinten-Einführmechanismus zum Einführen der Tinte (60) in die Druckkammer (14),
wobei die Abgabeeinrichtungen eine Mehrzahl von Druckausübungselementen enthalten, die auf dem Substrat (40), den Druckkammern (14) zugeordnet und befestigt sind, um einen Druck auf eine zu geordnete Druckkammer (14) als Antwort auf einen Befehl aufzubringen,
wobei das Druckausübungselement den Befehl er hält und den Druck auf die zugeordnete Druckkam mer (14) aufbringt, und
wobei als Folge davon die Tinte (60) innerhalb der zugeordneten Druckkammer (14) zu dem zuge ordneten Tintenschlitz (16) geleitet wird, und wobei, wenn die Tinte (60) zu dem zugeordneten Tintenschlitz (16) geleitet wird, die zugeord nete Düse (18, 44) die Tinte (60) abgibt und, wenn der Befehl aufgehoben ist, nahezu diesel be Menge Tinte (60) wie die Menge Tinte (60), die zum zugehörigen Tintenschlitz (16) geführt worden ist, wird von der Tintenquelle (58) durch den Tinten-Einführmechanismus in die zugeordnete Druckkammer (14) eingeführt.
34. Nichtanschlagender Drucker nach Anspruch 33,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckausübungselemente piezoelektrische Ele mente (30) sind, die von dem als elektrische Spannung gelieferten Befehl angeregt und verformt werden, und
daß die Abgabeeinrichtungen ein schwingendes Glied (46) umfassen, welches von der Verformung der piezo elektrischen Elemente (30) in Schwingung versetzt wird, wenn die piezoelektrischen Elemente (30) ange regt werden.
daß die Druckausübungselemente piezoelektrische Ele mente (30) sind, die von dem als elektrische Spannung gelieferten Befehl angeregt und verformt werden, und
daß die Abgabeeinrichtungen ein schwingendes Glied (46) umfassen, welches von der Verformung der piezo elektrischen Elemente (30) in Schwingung versetzt wird, wenn die piezoelektrischen Elemente (30) ange regt werden.
35. Nichtanschlagender Drucker nach Anspruch 34,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kopf ein Verbindungsglied zur Verbindung der piezoelektrischen Elemente (30) mit einer Signalspan nungsquelle (56) aufweist, und
daß der nichtanschlagende Drucker weiterhin die Sig nalspannungsquelle (56) zur Lieferung des Befehls als elektrischer Spannung zu den piezoelektrischen Ele menten (30) aufweist.
daß der Kopf ein Verbindungsglied zur Verbindung der piezoelektrischen Elemente (30) mit einer Signalspan nungsquelle (56) aufweist, und
daß der nichtanschlagende Drucker weiterhin die Sig nalspannungsquelle (56) zur Lieferung des Befehls als elektrischer Spannung zu den piezoelektrischen Ele menten (30) aufweist.
36. Nichtanschlagender Drucker nach Anspruch 32,
dadurch gekennzeichnet,
daß der nichtanschlagende Drucker weiterhin folgendes
aufweist:
eine Druckplatte (62) zum Haltern eines Druckme diums (55),
eine Vorschubrolle (64, 66) zum Vorschub des Druckmediums (55) auf die Druckplatte (62) ent lang einer Richtung rechtwinklig zur Druckrich tung,
Einrichtungen (81) zum Aufbringen einer Vorschub kraft auf die Vorschubrolle (64, 66),
einen Wagen (76), der in Druckrichtung zur Druck platte (62) hin und von dieser weg bewegbar ist, und
Einrichtungen (82) zum Aufbringen einer Antriebs kraft auf den Wagen (76),
wobei die Kopfeinheit am Wagen (76) relativ be festigt ist, und wobei die Kopfeinheit mit dem Vorschub des Druckmediums (55) durch die Vorschub rolle (64, 66) bezüglich des Druckmediums (55) in einer Richtung rechtwinklig zur Druckrichtung be wegbar ist.
eine Druckplatte (62) zum Haltern eines Druckme diums (55),
eine Vorschubrolle (64, 66) zum Vorschub des Druckmediums (55) auf die Druckplatte (62) ent lang einer Richtung rechtwinklig zur Druckrich tung,
Einrichtungen (81) zum Aufbringen einer Vorschub kraft auf die Vorschubrolle (64, 66),
einen Wagen (76), der in Druckrichtung zur Druck platte (62) hin und von dieser weg bewegbar ist, und
Einrichtungen (82) zum Aufbringen einer Antriebs kraft auf den Wagen (76),
wobei die Kopfeinheit am Wagen (76) relativ be festigt ist, und wobei die Kopfeinheit mit dem Vorschub des Druckmediums (55) durch die Vorschub rolle (64, 66) bezüglich des Druckmediums (55) in einer Richtung rechtwinklig zur Druckrichtung be wegbar ist.
37. Treiberverfahren für einen Kopf zum Tintenstrahl-Druc
ken mittels serieller Eingangsdaten, wobei der Kopf
eine Vielzahl von Düsen (18, 44), die auf einer ebenen
Oberfläche zur Abgabe von Tinte (60) angeordnet sind,
und Abgabeeinrichtungen zur Bewirkung der Abgabe von
Tinte (60) aus den Düsen (18, 44) aufweist,
wobei die Düsen (18, 44) in einer geneigten Zick- Zack-Anordnung angeordnet sind, die folgenden Be dingungen genügt:
wobei die Düsen (18, 44) in einer geneigten Zick- Zack-Anordnung angeordnet sind, die folgenden Be dingungen genügt:
- 1) die Düsen (18, 44) sind auf ersten und zwei ten geraden Linien (116, 118) angeordnet, welche auf der ebenen Oberfläche gelegen sind,
- 2) die Düsen (18, 44), die auf der ersten ge raden Linie (116) angeordnet sind, sind be züglich der Düsen (18, 44), die auf der zweiten geraden Linie (118) angeordnet sind, entlang einer Richtung rechtwinklig zur Druckrichtung versetzt angeordnet und
- 3) die ersten und zweiten geraden Linien (116, 118) sind bezüglich der Druckrichtung und der Richtung rechtwinklig zur Druckrichtung geneigt, wobei die Zick-Zack-Anordnung weiterhin fol genden Bedingungen genügt:
- 4) ungeradzahlige Düsen (18, 44) sind auf der ersten geraden Linie (116) entlang der Rich tung rechtwinklig zur Druckrichtung angeord net und
- 5) geradzahlige Düsen (18, 44) sind auf der
zweiten geraden Linie (118) entlang der Rich
tung rechtwinklig zur Druckrichtung angeord
net,
wobei das Treiberverfahren die folgenden
Schritte aufweist:
einen ersten Schritt zum Trennen der seriel len Eingangsdaten (F) in Ungeradseiten-Daten (FO) und in Geradseiten-Daten (FE),
einen zweiten Schritt zur Verzögerung der Un geradseiten-Daten (FO) um eine erste vorgege bene Zeit, wenn die erste gerade Linie (116) in Druckrichtung vorausgelegen ist, und zur Verzögerung der Geradseiten-Daten (FE) um die erste vorgegebene Zeit, wenn die zweite gera de Linie (118) in Druckrichtung vorausgelegen ist, wobei die erste vorgegebene Zeit (116) einem Druckrichtungsabstand zwischen Düsen (18, 44) entspricht,welche in Richtung recht winklig zur Druckrichtung benachbart gelegen sind,
einen dritten Schritt zur Verzögerung der Un geradseiten-Daten (FO, FD) und der Geradsei ten-Daten (FE, FD) um eine zweite vorgegebene Zeit; wobei ein Verzögerungsziel im dritten Schritt die Ungeradseiten-Daten (FD), die im zweiten Schritt verzögert worden sind, und die Geradseiten-Daten (FE) sind, die im er sten Schritt abgetrennt worden sind, wenn die erste gerade Linie (116) in Druckrichtung vorausgelegen ist; und wobei ein Verzöge rungsziel im dritten Schritt die Ungeradsei ten-Daten (FO), die im ersten Schritt abge trennt worden sind, und die Geradseiten-Daten (FD) sind, die im zweiten Schritt verzögert worden sind, wenn die zweite gerade Linie (118) in Druckrichtung vorausgelegen ist; wo bei die zweite vorgegebene Zeit proportional ist zu einem Produkt des Druckrichtungsab standes zwischen den beiden Düsen (18, 44), die auf derselben geraden Linie (116, 118) benachbart angeordnet sind und der Düsenposi tion auf derselben geraden Linie (116, 118) entlang der Richtung rechtwinklig zur Druck richtung; wobei eine Ordnung der zweiten vor gegebenen Zeit der zu verzögernden Daten in Abhängigkeit von der Druckrichtung so verändert wird, daß die zweite vorgegebene Zeit der Düsen (18, 44), die in Druckrichtung vorausgelegen sind, relativ groß ist und die zweite vorgegebene Zeit der Düsen (18, 44), die in Druckrichtung zurückgelegen sind, re lativ gering ist,
einen vierten Schritt zur Ausführung einer seriell/parallelen Umwandlung der Ungerad seiten- und der Geradseiten-Daten (FOm, FEm), die im dritten Schritt verzögert worden sind, um Ungeraddüsen-Paralleldaten und Geraddüsen- Paralleldaten zu erhalten, wobei die Ungerad düsen-Paralleldaten und die Geraddüsen-Paral leldaten Bit-Anordnungen besitzen, die den Positionen der Düsen (18, 44) auf der ersten und der zweiten geraden Linie (116, 118) ent lang der Richtung rechtwinklig zur Druckrich tung entsprechen und
einen fünften Schritt zur selektiven Abgabe der Tinte (60) aus den Düsen (18, 44) durch Ansteuerung der Abgabeeinrichtungen auf der Grundlage der Ungeraddüsen-Paralleldaten und Geraddüsen-Paralleldaten, wobei die Ansteue rung so durchgeführt wird, daß die Tinte (60) dann, wenn die Bits der Ungeraddüsen-Paral leldaten und der Geraddüsen-Paralleldaten einen vorgegebenen Wert besitzen, von den Düsen (18, 44) in den Bits entsprechenden Positionen gelegen sind, abgegeben wird und wenn die Bits nicht dem vorgegebenen Wert entsprechen, die Tinte (60) nicht abgegeben wird.
38. Treiberverfahren nach Anspruch 37,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckrichtung von einem Druckrichtungssignal
(a) angegeben wird, welches die Druckrichtung reprä
sentiert.
39. Treiberverfahren nach Anspruch 37,
das weiterhin einen sechsten Schritt zur Erzeugung von
Ungeradseiten- und Geradseiten-Takten (G1, G2) auf
weist, die gegenläufige Phasen besitzen, durch Teilen
eines Taktes (G), der mit den seriellen Eingangsdaten
(F) synchronisiert ist, vor dem ersten Schritt;
wobei der erste Schritt die folgenden Schritte
aufweist:
einen Schritt zur Erzeugung der Ungeradseiten- Daten (FO) durch Halten der seriellen Ein gangsdaten (F) entsprechend dem Ungeradsei ten-Takt (G1) und
einen Schritt zur Erzeugung der Geradseiten- Daten (FE) durch Halten der seriellen Ein gangsdaten (F) entsprechend dem Geradseiten- Takt (G2), wobei der zweite Schritt die fol genden Schritte aufweist:
einen Schritt zur Auswahl entweder des Unge radseiten-Taktes (G1) als einem ersten Takt zur Verzögerung, wenn die erste gerade Linie (116) in Druckrichtung vorausgelegen ist oder des Geradseiten-Taktes (G2) als dem ersten Takt zur Verzögerung wenn die zweite gerade Linie (118) in Druckrichtung vorausgelegen ist, und
ein Schritt zur Ausführung der Verzögerung der ersten vorgegebenen Zeit durch Halten der seriellen Eingangsdaten (F) entsprechend dem ersten Takt zur Verzögerung und zum Ausführen einer Bit-Verschiebung der zur ersten vorge gebenen Zeit korrespondierenden Bit-Nummer, wobei der dritte Schritt die folgenden Schritte aufweist:
einen Schritt zur Erzeugung der Ungeradseiten- Daten (FO) durch Halten der seriellen Ein gangsdaten (F) entsprechend dem Ungeradsei ten-Takt (G1) und
einen Schritt zur Erzeugung der Geradseiten- Daten (FE) durch Halten der seriellen Ein gangsdaten (F) entsprechend dem Geradseiten- Takt (G2), wobei der zweite Schritt die fol genden Schritte aufweist:
einen Schritt zur Auswahl entweder des Unge radseiten-Taktes (G1) als einem ersten Takt zur Verzögerung, wenn die erste gerade Linie (116) in Druckrichtung vorausgelegen ist oder des Geradseiten-Taktes (G2) als dem ersten Takt zur Verzögerung wenn die zweite gerade Linie (118) in Druckrichtung vorausgelegen ist, und
ein Schritt zur Ausführung der Verzögerung der ersten vorgegebenen Zeit durch Halten der seriellen Eingangsdaten (F) entsprechend dem ersten Takt zur Verzögerung und zum Ausführen einer Bit-Verschiebung der zur ersten vorge gebenen Zeit korrespondierenden Bit-Nummer, wobei der dritte Schritt die folgenden Schritte aufweist:
- a) einen Schritt zur Ausführung der Seriell/ Parallel-Umwandlung der Ungeradseiten- Daten (FO) entsprechend dem Ungeradsei ten-Takt (G1),
- b) einen Schritt zur Verzögerung der Unge radseiten-Daten (FOH, FOL), die in Schritt a) für jedes Bit durch die zuge hörige zweite vorgegebene Zeit erhalten werden,
- c) einen Schritt zum Multiplexen der Bits der in Schritt b) erhaltenen Daten, um eine Parallel/Seriell-Umwandlung durch zuführen, wobei zu dieser Zeit eine Multiplex-Richtung in Abhängigkeit von der Druckrichtung so geschaltet wird, daß die Bit-Ordnung der Ungeradseiten- Daten (FO) wiederhergestellt wird, be vor die Seriell/Parallel-Umwandlung ent sprechend dem Ungeradseiten-Takt (G1) erfolgt,
- d) einen Schritt zur Ausführung der Seriell/ Parallel -Umwandlung der Geradseiten- Daten (FE) entsprechend dem Geradsei ten-Takt (G2),
- e) einen Schritt zur Verzögerung der Gerad seiten-Daten (FEH, FEL), die in Schritt d) für jedes Bit durch die zugehörige zweite vorgegebene Zeit erhalten werden, und
- f) einen Schritt zum Multiplexen der Bits der
in Schritt e) erhaltenen Daten, um eine
Parallel/Seriell-Umwandlung durchführen
zu können, wobei zu dieser Zeit eine Mul
tiplexing-Richtung in Abhängigkeit von
der Druckrichtung so geschaltet wird, daß
die Bit-Ordnung der Geradseiten-Daten
(FE) wiederhergestellt wird, bevor die
Seriell/Parallel-Umwandlung entsprechend
dem Geradseiten-Takt (G2) erfolgt,
wobei der vierte Schritt die folgenden
Schritte aufweist:
einen Schritt zur Herstellung der Unge raddüsen-Paralleldaten durch Ausführung der Seriell/Parallel-Umwandlung der Un geradseiten-Daten (FOm), die im dritten Schritt entsprechend dem Ungeradseiten- Takt (G1) verzögert worden sind, und
einen Schritt zur Herstellung der Gerad düsen-Paralleldaten durch Ausführung der Seriell/Parallel-Umwandlung der Ge radseiten-Daten (FEm), die im dritten Schritt in Übereinstimmung mit dem Ge radseiten-Takt (G2) verzögert worden sind.
40. Treiberschaltkreis für einen Kopf zum Tintenstrahl-
Drucken aufgrund serieller Eingangsdaten, wobei der
Kopf eine Vielzahl von Düsen (18, 44), die auf
einer ebenen Oberfläche angeordnet sind, um Tinte (60)
abzugeben, und Abgabeeinrichtungen zur Bewirkung der
Abgabe der Tinte (60) aus den Düsen (18, 44) aufweist,
wobei die Düsen (18, 44) in einer geneigten Zick- Zack-Anordnung angeordnet sind, welche den folgen den Bedingungen genügt:
wobei die Düsen (18, 44) in einer geneigten Zick- Zack-Anordnung angeordnet sind, welche den folgen den Bedingungen genügt:
- 1) die Düsen (18, 44) sind auf ersten und zwei ten geraden Linien (116, 118) angeordnet, welche auf der ebenen Oberfläche gelegen sind,
- 2) die Düsen (18, 44), die auf der ersten ge raden Linie (116) angeordnet sind, sind be züglich der Düsen (18, 44), die auf der zweiten geraden Linie (118) angeordnet sind, entlang einer Richtung rechtwinklig zur Druckrichtung versetzt angeordnet und
- 3) die ersten und zweiten geraden Linien (116,
118) sind bezüglich der Druckrichtung und
der Richtung rechtwinklig zur Druckrichtung
geneigt,
wobei die geneigte Zick-Zack-Anordnung weiterhin folgenden Bedingungen genügt: - 4) ungeradzahlige Düsen (18, 44) sind auf der ersten geraden Linie (116) entlang der Rich tung rechtwinklig zur Druckrichtung angeord net und
- 5) geradzahlige Düsen (18, 44) sind auf der
zweiten geraden Linie (118) entlang der Rich
tung rechtwinklig zur Druckrichtung angeord
net,
wobei der Treiberschaltkreis folgendes auf
weist:
Ungerad-Gerad-Trennungseinrichtungen (86) zur Trennung der seriellen Eingangsdaten (F) in Ungeradseiten-Daten (FO) und Geradseiten-Da ten (FE),
erste Verzögerungseinrichtungen (100) zur An passung einer Datenordnung an einen Versatz entlang der Druckrichtung durch Verzögerung der Ungeradseiten-Daten (FO) um eine erste vorgegebene Zeit, wenn die erste gerade Linie (116) in Druckrichtung vorausgelegen ist und der Geradseiten-Daten (FE) um die erste vor gegebene Zeit, wenn die zweite gerade Linie (118) in Druckrichtung vorausgelegen ist, wobei die erste gerade Linie (116) einem Druckrichtungsabstand zwischen den Düsen (18, 44) entspricht, die entlang der Richtung rechtwinklig zur Druckrichtung benachbart an geordnet sind,
zweite Verzögerungseinrichtungen (88) zur An passung der Datenordnung an einen Versatz entlang der geraden Linien durch Verzögerung der Ungeradseiten-Daten (FO, FD) und der Ge radseiten-Daten (FE, FE) um eine zweite vor gegebene Zeit; wobei ein Verzögerungsziel in den zweiten Verzögerungseinrichtungen (88) die in den ersten Verzögerungseinrichtungen (100) verzögerten Ungeradseiten-Daten (FD) und die in den Ungerad-Gerad-Separations einrichtungen (86) getrennten Geradseiten- Daten (FE) sind, wenn die erste gerade Linie (116) in Druckrichtung vorausgelegen ist; wo bei ein Verzögerungsziel in den zweiten Verzögerungseinrichtungen (88) die in den Un gerad-Gerad-Separationseinrichtungen (86) ge trennten Ungeradseiten-Daten (FO) und die in den ersten Verzögerungseinrichtungen (100) verzögerten Geradseiten-Daten (FD) sind, wenn die zweite gerade Linie (118) in Druckrich tung vorausgelegen ist; wobei die zweite vor gegebene Zeit proportional ist zu einem Pro dukt des Druckrichtungsabstandes zwischen den beiden Düsen (18, 44), die auf derselben ge raden Linie (116, 118) angeordnet sind und der Düsenposition entlang der Richtung recht winklig zur Druckrichtung auf derselben gera den Linie (116, 118); wobei eine Ordnung der zweiten vorgegebenen Zeit der zu verzögernden Daten in Abhängigkeit von der Druckrichtung so geändert wird, daß die zweite vorgegebene Zeit von den in Druckrichtung vorausgelegenen Düsen (18, 44) relativ groß ist und die zweite vorgegebene Zeit der in Druckrichtung zurückgelegenen Düsen (18, 44) relativ klein ist;
Seriell/Parallel-Umwandlungseinrichtungen (25) zur Durchführung einer seriell/paralle len Umwandlung der Ungeradseiten- und der Ge radseiten-Daten (FOm, FEm), die in den zwei ten Verzögerungseinrichtungen (88) verzögert worden sind, um Ungeraddüsen-Paralleldaten und Geraddüsen-Paralleldaten zu erhalten, wobei die Ungeraddüsen-Paralleldaten und die Geraddüsen-Paralleldaten Bit-Anordnungen be sitzen, die den Positionen der Düsen (18, 44) auf der ersten und der zweiten geraden Linie (116, 118) entlang der Richtung recht winklig zur Druckrichtung entsprechen; und
Treibereinrichtungen (90) zur selektiven Ab gabe der Tinte (60) aus den Düsen (18, 44) durch Treiben der Abgabeeinrichtungen auf der Grundlage der Ungeraddüsen-Paralleldaten und der Geraddüsen-Paralleldaten, wobei die Ansteuerung so ausgeführt wird, daß dann, wenn die Bits der Ungeraddüsen-Paralleldaten und der Geraddüsen-Paralleldaten einen vorge gebenen Wert einnehmen, die Tinte (60) von den in zu den Bits korrespondierenden Posi tionen gelegenen Düsen (18, 44) abgegeben wird und wenn die Bits nicht den vorgegebenen Wert einnehmen, die Tinte (60) nicht abgege ben wird.
41. Treiberschaltkreis nach Anspruch 40,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zweiten Verzögerungseinrichtungen (88), die
Seriell/Parallel-Umwandlungseinrichtungen (25) und die
Treibereinrichtungen (90) jeweils ungerade und gerade
Systeme von Einheitsschaltkreisen aufweisen.
42. Treiberschaltkreis nach Anspruch 40,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Treiberschaltkreis einen integrierten Schalt
kreis aufweist.
43. Vorverarbeitungs-Schaltkreis zur Ausführung einer Vor
verarbeitung von seriellen Eingangsdaten (F), wenn ein
Kopf für Tintenstrahl-Drucken von seriellen Eingangs
daten (F) getrieben wird, wobei der Kopf eine Vielzahl
von Düsen (18, 44), die auf einer ebenen Oberfläche
angeordnet sind, um Tinte (60) abzugeben, und Abgabe
einrichtungen zur Bewirkung der Abgabe der Tinte (60)
von den Düsen (18, 44) aufweist,
wobei die Düsen (18, 44) in einer geneigten Zick-
Zack-Anordnung angeordnet sind, die den folgenden
Bedingungen genügt:
- 1) die Düsen (18, 44) sind auf ersten und zwei ten geraden Linien (116, 118) angeordnet, welche auf der ebenen Oberfläche gelegen sind,
- 2) die Düsen (18, 44), die auf der ersten ge raden Linie (116) angeordnet sind, sind be züglich der Düsen (18, 44), die auf der zweiten geraden Linie (118) angeordnet sind, entlang einer Richtung rechtwinklig zur Druckrichtung versetzt angeordnet und
- 3) die ersten und zweiten geraden Linien (116, 118) sind bezüglich der Druckrichtung und der Richtung rechtwinklig zur Druckrichtung geneigt, wobei die Zick-Zack-Anordnung weiterhin fol genden Bedingungen genügt:
- 4) ungeradzahlige Düsen (18, 44) sind auf der ersten geraden Linie (116) entlang der Rich tung rechtwinklig zur Druckrichtung angeord net und
- 5) geradzahlige Düsen (18, 44) sind auf der
zweiten geraden Linie (118) entlang der Rich
tung rechtwinklig zur Druckrichtung angeord
net,
wobei der Vorverarbeitungs-Schaltkreis fol
gendes aufweist:
Ungerad-Gerad-Trennungseinrichtungen (86) zur Trennung der seriellen Eingangsdaten (F) in Ungeradseiten-Daten (FO) und Geradseiten-Da ten (FE),
erste Verzögerungseinrichtungen (100) zur An passung einer Datenordnung an einen Versatz entlang der Druckrichtung durch Verzögerung der Ungeradseiten-Daten (FO) um eine erste vorgegebene Zeit, wenn die erste gerade Linie (116) in Druckrichtung vorausgelegen ist und der Geradseiten-Daten (FE) um die erste vor gegebene Zeit, wenn die zweite gerade Linie (118) in Druckrichtung vorausgelegen ist, wobei die erste gerade Linie (116) einem Druckrichtungsabstand zwischen den Düsen (18, 44) entspricht, die entlang der Richtung rechtwinklig zur Druckrichtung benachbart an geordnet sind,
zweite Verzögerungseinrichtungen (88) zur An passung der Datenordnung an einen Versatz entlang der geraden Linien durch Verzögerung der Ungeradseiten-Daten (FO, FD) und der Ge radseiten-Daten (FE, FE) um eine zweite vor gegebene Zeit; wobei ein Verzögerungsziel in den zweiten Verzögerungseinrichtungen (88) die in den ersten Verzögerungseinrichtungen (100) verzögerten Ungeradseiten-Daten (FD) und die in den Ungerad-Gerad-Separations einrichtungen (86) getrennten Geradseiten- Daten (FE) sind, wenn die erste gerade Linie (116) in Druckrichtung vorausgelegen ist;
wobei ein Verzögerungsziel in den zweiten Verzögerungseinrichtungen (88) die in den Ungerad-Gerad-Separationseinrichtungen (86) getrennten Ungeradseiten-Daten (FO) und die in den ersten Verzögerungseinrichtungen (100) verzögerten Geradseiten-Daten (FD) sind, wenn die zweite gerade Linie (118) in Druckrichtung vorausgelegen ist; wobei die zweite vorgegebene Zeit proportional ist zu einem Produkt des Druckrichtungsabstandes zwischen den beiden Düsen (18, 44), die auf derselben geraden Linie (116, 118) angeord net sind und der Düsenposition entlang der Richtung rechtwinklig zur Druckrichtung auf derselben geraden Linie (116, 118); wobei eine Ordnung der zweiten vorgegebenen Zeit der zu verzögernden Daten in Abhängigkeit von der Druckrichtung so geändert wird, daß die zweite vorgegebene Zeit von den in Druck richtung vorausgelegenen Düsen (18, 44) rela tiv groß ist und die zweite vorgegebene Zeit der in Druckrichtung zurückgelegenen Düsen (18, 44) relativ klein ist;
wobei die Ungeradseiten- und die Geradseiten- Daten (F), die von der zweiten Verzögerungs einrichtung (88) verzögert worden sind, für eine Tintenabgabe-Steuerung der Düsen (18, 44) verwendet werden, die auf der ersten und zweiten geraden Linie (116, 118) angeord net sind.
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