DE3317079C2

DE3317079C2 -

Info

Publication number: DE3317079C2
Application number: DE3317079A
Authority: DE
Inventors: Seiji Yokosuka Kanagawa Jp Saito
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1982-05-11
Filing date: 1983-05-10
Publication date: 1992-03-05
Also published as: DE3317079A1; US4540996A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Aufzeichnungsgerät zur Darstellung eines zumindest zweifarbigen Farbbildes auf einem Aufzeichnungsmedium.

In der GB 20 84 936 A ist eine Tintenstrahlaufzeichnungsmethode beschrieben, bei der in beiden Bewegungsrichtungen des Aufzeichnungskopfes gedruckt wird. Jede Aufzeichnungszeile wird hierbei durch mehrere Teilzeilen dargestellt, von denen jeweils eine bei einer Abtastbewegung des Aufzeichnungskopfes aufgezeichnet wird. Um einen spaltmäßigen Versatz der einzelnen Aufzeichnungspunkte aufgrund unterschiedlicher Punktbewegungsrichtungen des Aufzeichnungskopfes innerhalb der Zeichen zu vermeiden, wird die Vorschubbewegung des Aufzeichnungspapiers derart gesteuert, daß alle Teilzeilen einer Druckzeile in gleicher Druckbewegungsrichtung des Aufzeichnungskopfes gedruckt werden, während der Aufzeichnungskopf bei der Druckbewegung in entgegengesetzter Richtung jeweils Teilzeilen einer benachbarten Aufzeichnungszeile druckt. Eine Farbaufzeichnung ist bei dem bekannten Gerät nicht erör tert.

Ein Mehrfarbendrucker ist aus der DE 29 25 812 A1 bekannt. Bei diesem Aufzeichnungsgerät sind 12 Tintenstrahldüsen vorgesehen, die in zwei Spalten angeordnet sind. Jeweils 4 Tintenstrahldüsen sind für eine der Aufzeichnungsfarben vorgesehen und jeweils derart angeordnet, daß sie geringsten gegenseitigen Abstand besitzen.

Die DE 30 10 536 A1 beschreibt demgegenüber einen andersgearteten Drucker mit 1120 Aufzeichnungselementen, die zu sieben sich in Richtung der Aufzeichnungszeilen erstreckenden Blöcken von jeweils 160 Aufzeichnungselementen zusammengefaßt sind. Jeder Aufzeichnungsblock dient zur Belegung jeweils einer der Druckspalten für alle Zeichenpositionen, wobei die Aufzeichnungselemente des jeweiligen Blockes auf die zugeordnete Druckspalte der jeweiligen Aufzeichnungsposition ausgerichtet sind. Der bekannte Drucker fordert allerdings komplexen mechanischen und steuerungstechnischen Aufwand.

Aus dem Patent Abstracts of Japan M 51, 22. Januar 1981, Vol. 5, Nr. 10 mit zugehöriger JP-OS 55-1 42 658 ist ein Aufzeichnungsgerät mit einer Mehrzahl von Aufzeichnungsköpfen bekannt, die mit Tinte unterschiedlicher Farbe gespeist werden. Über einen höhenmäßigen Versatz der einzelnen Aufzeichnungselemente (Aufzeichnungsdüsen) und der geometrischen Anordnung der einzelnen Aufzeichnungselemente sind keine Angaben gemacht.

Aus dem Patent Abstracts of Japan M 92, 17. Oktober 1981, Vol. 5, Nr. 162, mit zugehöriger JP-OS 56-89 950 ist ein Tintenstrahldrucker bekannt, dessen Aufzeichnungskopf mehrere versetzt angeordnete Düsen zum Ausstoßen von Tinte unterschiedlicher Farbe umfaßt. Die Farbaufzeich nung erfolgt dort dergestalt, daß für jeden Aufzeichnungspunkt ein Farb-Tripel bereitgestellt und das Gerät entsprechend der gewünschten Farbtönung belegt wird. Eine überlagerte Aufzeichnung von Aufzeichnungspunkten unterschiedlicher Farbe auf denselben Aufzeichnungsmaterialstellen ist dort folglich nicht vorgesehen. Der Vertikalabstand zwischen jeweils zwei Aufzeichnungselementen derselben Farbe entspricht dort jeweils einem Zeilenabstand der Tripel-Zeilen.

In Fig. 1 ist eine Aufzeichnungskopfeinheit 1 einer Mehrfarben- Tintenstrahlaufzeichnungseinrichtung gezeigt, wie sie zumindest bei der Anmelderin bekannt ist. Aufzeichnungsköpfe 2Y, 2M, 2C und 2BK zum Ausstoßen von gelber, roter, blauer und schwarzer Tinte sind entlang einer Hauptabfahrrichtung bzw. einer ersten Aufzeichnungsrichtung (durch den Pfeil X angedeutet) in der Aufzeichnungskopfeinheit 1 angeordnet. Jeder Aufzeichnungskopf besitzt drei Düsen, die entlang einer Nebenabfahrrichtung bzw. einer zweiten Aufzeichnungsrichtung (durch den Pfeil Y angedeutet) angeordnet sind. Die Aufzeichnungskopfeinheit die somit eine aus 3 Reihen und 4 Spalten bestehende Matrix umfaßt, wird entlang der Richtung x bewegt, um den Hauptabfahrvorgang und zur gleichen Zeit mit einem vorgegebenen Sprung den Nebenabfahrvorgang durchzuführen und somit auf dem Aufzeichnungspapier ein Mehrfarbenbild aus zubilden.

Bei einer Aufzeichnungsvorrichtung zur Ausbildung eines Mehrfarbenbildes durch das Ausstoßen von Tinten von verschiedenen Farben aus einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen auf einem einzigen Punkt auf dem Aufzeichnungsmaterial tritt jedoch an diesem einzigen Punkt ein Ausschmieren auf wenn eine Tinte ausgestoßen wird, bevor die vorher ausgestoßene Tinte vollständig abgetrocknet ist, was zu einer Verschlechterung der Bildqualität führt. Um diesen Nachteil zu vermeiden, muß der Abstand zwischen zwei benachbarten Aufzeichnungsköpfen ausreichend groß sein. Dieser Abstand kann jedoch oft infolge von Begrenzungen in Bezug auf die Ausführungsform der Aufzeichnungskopfeinheit nicht groß genug ausgebildet werden. Dies hat zur Folge, daß die Vorteile der Anordnung mit einer Punktmatrix, d. h. Aufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit und mit hoher Auflösung, bei der Mehrfarben-Aufzeichnungsvorrichtung nicht in ausreichender Weise realisiert werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Aufzeichnungsgerät zu schaffen, das mit hoher Geschwindigkeit arbeitet und dabei ein farbiges Bild guter Qualität liefert ohne dabei eine Doppelaufzeichnung oder Leerstellen zu er zeugen.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen herkömmlich ausgebildeten Auf zeichnungskopf;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Aufzeichnungsgerätes;

Fig. 3 die Form der in Fig. 2 dargestellten Aufzeichnungskopfeinheit;

Fig. 4 Druckpositionen der Düsen des Aufzeichnungskopfes 15BK für schwarze Tinte, der in Fig. 3 gezeigt ist;

Fig. 5 ein Blockdiagramm einer Steuereinheit zum Betreiben der in Fig. 3 gezeigten Aufzeichnungskopfeinheit;

Fig. 6 eine andere Ausführungsform einer Auf zeichnungskopfeinheit;

Fig. 7 Druckpositionen der Düsen eines in Fig. 6 gezeigten Aufzeichnungskopfes 15BK für schwarze Tinte.

Fig. 2 zeigt einen Mehrfarben-Tintenstrahldrucker, bei dem die vorliegende Erfindung Anwendung findet. Ein Aufzeichnungspapierbogen 11 wird in der durch den Pfeil Y angedeuteten Richtung mit Hilfe von Vorschubwalzen 12 bewegt. Ein Impulsmotor 13 treibt die Vorschubwalzen 12 an, wobei eine der Walzen 12 unmittelbar mit dem Impulsmotor 13 gekoppelt ist. Der Aufzeichnungspapierbogen 11 wird durch Walzen 14 geführt. Eine mehrere Düsen aufweisende Tintenstrahlaufzeichnungskopfeinheit 15, die dem Aufzeichnungspapierbogen 11 gegenüberliegt, wird über die Breite des Aufzeichnungsbogens 11 bewegt. Die Aufzeichnungskopfeinheit 15 umfaßt einen Aufzeichnungskopf 15Y für gelbe Tinte, einen Aufzeichnungskopf 15M für rote Tinte, einen Aufzeichnungskopf 15C für blaue Tinte und einen Aufzeichnungskopf 15BK für schwarze Tinte.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, besitzt jeder Aufzeichnungskopf N Düsen, die in K-Punkt-Intervallen entlang einer Nebenabfahrrichtung bzw. 2. Aufzeichnungsvorrichtung angeordnet sind, und M Spalten von Aufzeichnungsköpfen, die in L-Punkt-Intervallen entlang einer Hauptabfahrrichtung bzw. 1 Aufzeichnungsrichtung angeordnet sind. Benachbarte Aufzeichnungsköpfe sind entlang der Nebenabfahrrichtung um ein Intervall l voneinander versetzt angeordnet. Die Größen K, l, M und N sind so festgelegt, daß sie einer der nachfolgend aufgeführten Ungleichungen (1) und (2) genügen:

lM≦K (1)

lM<K
K(N-1)+1<l
K/l (unzerlegbarer Bruch) (2)

Die Aufzeichnungskopfeinheit dieser Ausführungsform 15 ist in Fig. 3 dargestellt. Jeder der vier Aufzeichnungsköpfe 15Y bis 15BK (M=4) weist drei Düsen (N=3) entlang der Nebenabfahrrichtung (Vertikalrichtung in der Figur) an vier Punktintervallen (K=4) auf. Die Aufzeichnungsköpfe 15Y bis 15BK sind hintereinander um zwei Punktintervalle (l=2) in der Hauptabfahrrichtung (von links nach rechts) verschoben. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, sind die Aufzeichnungsköpfe um ein Punktintervall (l=1) von oben nach unten versetzt. Folglich werden die Größen K, l, M und N durch die Ziffern 4, 1, 4 und 3 wiedergegeben.

Demzufolge ist

lM=4=K.

Die vorstehend aufgeführten Bedingungen erfüllen die Ungleichung (1). Die strichpunktierten Linien in Fig. 3 geben die Hauptabfahrzeilen der Aufzeichnungsköpfe 15Y bis 15BK wieder. Jeder Aufzeichnungskopf 15Y, 15M, 15C und 15BK stößt jedesmal dann Tinte aus, wenn er mit einem Druckimpuls beaufschlagt wird. Bei einem Blasenstrahlsystem stößt der Aufzeichnungskopf jedesmal dann mittels einer Blase Tinte aus, wenn ein in den Aufzeichnungskopf eingearbeitetes Heizelement erhitzt wird.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, bewegt sich eine Schlitteneinheit 16, die die Aufzeichnungskopfeinheit 15 trägt, in Richtung der Pfeile L und R hin und her.

Ein Kopfvorschub-Impulsmotor 17 treibt die Schlitteneinheit 16 über ein Steuerband 18 an. Die Schlitteneinheit 16 wird durch Schienen 19 geführt. Positionssensoren 20 und 21 erfassen die verschobene Stellung der Aufzeichnungskopfeinheit 15. Von entsprechenden Tintentanks 22 werden Tinten unterschiedlicher Farben über Tintenzuführrohre 23 den einzelnen Aufzeichnungsköpfen 15Y, 15M, 15C und 15BK zugeführt. Flexible Leitungsbänder (Stromversorgungskabel) 24 führen den Köpfen 15Y, 15M, 15C und 15BK Antriebssignale zu. Ein Klemmenblock 25 verbindet die flexiblen Stromversorgungskabel 24 mit einer gedruckten Schaltung 26 für den Antrieb. Die Aufzeichnungskopfeinheit 15 wählt eine Düse als Aufzeichnungselement aus, so daß von dieser Düse Tinte in Abhängigkeit von einem Antriebssignal (Bilderzeugungssignal) abgegeben wird, das über das entsprechende Stromversorgungskabel 24 zugeführt wird, während die Aufzeichnungskopfeinheit 15 in Vorwärtsrichtung bewegt wird. Auf diese Weise wird auf dem Aufzeichnungspapierbogen 11 ein Farbbild reproduziert.

Die Funktionsweise der Aufzeichnungskopfeinheit 15 wird nachfolgend beschrieben. Die Einheit 15 wird von dem Impulsmotor 17 entlang der Hauptabfahrrichtung angetrieben, so daß sie sich in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung um jeweils ein Punktintervall bewegt. Die Aufzeichnungsköpfe 15Y bis 15BK sind mit Düsen Y1, Y2 und Y3, M1, M2 und M3, C1, C2 und C3 und BK1, BK2 und BK3 versehen. Es wird vorausgesetzt, daß die Düse BK1 des Aufzeichnungskopfes 15BK zu der Hauptabfahrzeile SL des Aufzeichnungspapierbogens 11 ausgerichtet ist. Durch die hin- und hergehende Bewegung der Aufzeichnungskopfeinheit 15 wird schwarze Tinte auf die Hauptabfahrzeilen SL, SL+4 und SL+8, blaue Tinte auf die Hauptabfahrzeilen SL+1, SL+5 und SL+9, rote Tinte auf die Hauptabfahrzeilen SL+2, SL+6 und SL+10 und gelbe Tinte auf die Hauptabfahrzeilen SL+3, SL+7 und SL+11 abgegeben.

Wenn die Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung der Aufzeichnungskopfeinheit 15 beendet ist, wird der Aufzeichnungspapierbogen 11 durch den Impulsmotor 13 um drei Punkte (entsprechend der Düsenzahl jedes Aufzeichnungskopfes 15Y bis 15BK) aufwärts bewegt. Die Einheit 15 bewegt sich danach wiederum hin und her, und zwar entlang einer Hauptabfahrzeile, die drei Zeilen über der unmittelbar vorhergehenden Abfahrzeile liegt. Die Düse BK1 ist somit von der Hauptabfahrzeile SL zu der Hauptabfahrzeile SL+3 bewegt worden. Die anderen Düsen sind in der gleichen Weise bewegt worden. Nach dem Vorwärts- bzw. Rückwärtsabfahren werden die verschiedenfarbigen Tinten von den Düsen an Stellen abgegeben, die den augenblicklichen Positionen der Düsen entsprechen.

Nachfolgend wird die Funktionsweise des in Fig. 3 gezeigten Aufzeichnungskopfes 15BK beschrieben. Wenn der Sprung um drei Punkte entlang der Nebenabfahrrichtung durchgeführt worden ist, erfolgt der Druckvorgang mit Hilfe der Düsen BK1 bis BK3, wie in Fig. 4 gezeigt. Dadurch werden ein doppeltes Bedrucken an einer einzigen Stelle und Leerstellen vermieden. Es wird vorausgesetzt, daß die N-Düsen in K-Punktintervallen entlang der Nebenabfahrrichtung linienförmig ausgerichtet sind und daß die N-Düsen die Tinten zu jedem Zeitintervall Δt ausstoßen. Unter diesen Voraussetzungen muß es sich bei der Größe K/N um einen unzerlegbaren Bruch handeln, damit ein doppeltes Bedrucken und Leerstellen vermieden werden können. Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist K/N=4/3, so daß diese Bedingung erfüllt ist. Bei einem unzerlegbaren Bruch beinhalten Zähler und Nenner keinen gemeinsamen ganzzahligen Faktor.

Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsgerät führt somit einen Aufzeichnungsvorgang in der Hauptabfahrrichtung und der Nebenabfahrrichtung durch wiederholte Hauptabfahr- und Nebenabfahrvorgänge durch. Um ein Mehrfarbenbild auszubilden, muß jede Hauptabfahrzeile mit Köpfen abgefahren werden, die verschiedenfarbige Tinten abgeben. Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform müssen die Köpfe 15Y bis 15BK vier Abfahrvorgänge durchführen, um einen Abfahrzyklus zu beenden. Wenn ein Punkt des m₁ten Aufzeichnungskopfes mit Zm₁ und ein Punkt des m₂ten Aufzeichnungskopfes mit Zm₂ auf den senkrechten Koordinaten bezeichnet wird, muß zum Abfahren des gleichen Punktes mit dem m₁ten und m₂ten Aufzeichnungskopf die nachfolgende Bedingung erfüllt sein:

Zm₁=Zm₂ (m₁≠m₂)

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden gemäß Fig. 3 die Düsen Y3, BK3, C2 und M1 auf der Hauptabfahrzeile SL+11 in der genannten Reihenfolge betätigt, so daß sich die gelbe, schwarze, blaue und rote Tinte überlagert und ein Mehrfarbenbild erzeugt. Der vorstehend beschriebene Vorgang kann auch auf irgendeiner anderen Hauptabfahrzeile stattfinden. Wenn die Punkte, die den Düsenpositionen der Aufzeichnungsköpfe 15Y bis 15BK entsprechen, als Z_Y, Z_M, Z_C und Z_BK auf den Koordinaten wiedergegeben werden, existiert für jede Hauptabfahrzeile die folgende Bedingung:

Z_Y=Z_m=Z_C=Z_BK

Mit anderen Worten, auf dem Aufzeichnungspapierbogen 11 wird ein Mehrfarbenbild erzeugt, bei dem sich die gelbe, rote, blaue und schwarze Tinte überlagern.

Diese Überlagerung der verschiedenfarbigen Tinten an einer einzigen Stelle des Aufzeichnungspapierbogens 11 wird jedesmals dann durchgeführt, wenn der Aufzeichnungskopf in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung angetrieben wird. Somit ist die vorher abgegebene Tinte vollständig getrocknet, bevor die nächste Tinte darauf abgegeben wird, so daß das vorstehend erwähnte Ausschmieren verhindert wird, das bei der herkömmlich ausgebildeten Aufzeichnungsvorrichtung auftritt.

Für einen Lesekopf (nicht gezeigt), der einen einzigen Sensor zum Ablesen eines Bildes von einem Dokument umfaßt, wird eine Steuerschaltung in Verbindung mit Fig. 5 erläutert, die die Aufzeichnung mit der in Fig. 3 gezeigten Aufzeichnungskopfeinheit 15 steuert. Gemäß Fig. 5 werden von dem Lesekopf (nicht gezeigt) Farbsignale BS, CS, MS und YS gelesen, die der schwarzen, blauen, roten und gelben Tinte entsprechen. Verzögerungsschaltungen 51, 52 und 53 sind in Reihe geschaltet und empfangen das Farbsignal BS (das hiernach als Schwarzsignal bezeichnet wird). Andere Verzögerungsschaltungen 54 und 55 sind in Reihe geschaltet und empfangen das Farbsignal CS (hiernach als Blausignal bezeichnet). Weitere Verzögerungsschaltungen 57 und 56 sind in Reihe geschaltet und empfangen das Farbsignal MS (hiernach als Rotsignal bezeichnet). Schließlich sind Verzögerungsschaltungen 58, 59 und 60 in Reihe geschaltet, die das Farbsignal YS (hiernach als Gelbsignal bezeichnet) empfangen. Schalter 61 bis 64 sind in die mit durchgezogenen Linien bezeichneten Positionen gestellt, wenn die Aufzeichnungskopfeinheit 15 in Vorwärtsrichtung bewegt wird. Die Schalter 61 bis 64 nehmen die mit gestrichelten Linien angedeuteten Positionen ein, wenn die Aufzeichnungskopfeinheit 15 in Rückwärtsrichtung bewegt wird. Die Düsen BK3, BK2 und BK1 sind zwischen die Verzögerungsschaltung 53 und eine Verzögerungsschaltung 65, zwischen die Verzögerungsschaltung 65 und eine Verzögerungsschaltung 66 und an die Ausgangsklemme der Verzögerungsschaltung 66 geschaltet. Die Düsen C3, C2 und C1 sind zwischen die Verzögerungsschaltung 55 und eine Verzögerungsschaltung 67, zwischen die Verzögerungsschaltung 67 und eine Verzögerungsschaltung 68 und an den Ausgangspol der Verzögerungsschaltung 68 geschaltet. In ähnlicher Weise sind die Düsen M3, M2 und M1 an die Verzögerungsschaltung 56 und die Verzögerungsschaltungen 69 und 70 und die Düsen Y3, Y2 und Y1 an die Verzögerungsschaltung 60 und die Verzögerungsschaltungen 71 und 72 geschaltet. Jede Verzögerungsschaltung 51 bis 60 dient dazu, das entsprechende Farbsignal um zwei Punkte zu verzögern. Jede der Verzögerungsschaltungen 65 bis 72 dient dazu, das entsprechende Farbsignal um vier Abfahrzeilen zu verzögern. Folglich wird das gelbe Signal YS der Düse Y3 über den Schalter 64 zugeführt. Zur gleichen Zeit wird das gelbe Signal YS, das durch die Verzögerungsschaltung 71 um vier Hauptabfahrzeilen verzögert worden ist, der Düse Y2 und das gelbe Signal YS, das durch die Verzögerungsschaltungen 71 und 72 um acht Hauptabfahrzeilen verzögert worden ist, der Düse Y1 zugeführt. Wenn die Aufzeichnungskopfeinheit 15 in Vorwärtsrichtung bewegt wird, wird das Schwarzsignal MS durch den Schalter 63 der Verzögerungsschaltung 56 zugeführt und um ein Zweipunkteintervall verzögert. Das um zwei Punkte verzögerte Rotsignal wird dann der Düse M3 zugeführt. Das um vier Hauptabfahrzeilen verzögerte Rotsignal MS und das um acht Hauptabfahrzeilen verzögerte Rotsignal MS werden dann in der gleichen Weise wie bei den Düsen Y2 und Y1 den Düsen M2 und M1 zugeführt. Das Blausignal CS wird durch die Verzögerungsschaltungen 54 und 55 um ein Gesamtintervall von vier Punkten verzögert und der Düse C3 zugeführt und das Signal wird weiterverzögert und den Düsen C2 und C1 zugeführt. Das Schwarzsignal BS wird dann durch die Verzögerungsschaltungen 51, 52 und 53 um ein Gesamtintervall von sechs Punkten verzögert und der Düse Y3 zugeführt. Dieses Signal wird danach weiter verzögert und an die Düsen Y2 und Y1 weitergeleitet.

Hieraus folgt, daß die Antriebssignale, die den Positionen auf dem Bild entsprechen, welche wiederum den Düsen Y1 bis Y3, M1 bis M3, C1 bis C3 und BK1 bis BK3 entsprechen, gleichzeitig zugeführt werden. Auf diese Weise werden farbige Tinten, die den zugeführten Farbsignalen entsprechen, nacheinander synchron zu der Vorwärtsbewegung der Aufzeichnungskopfeinheit 15 abgegeben, so daß auf diese Weise ein Farbbild auf dem Aufzeichnungspapierbogen 11 erzeugt wird. Wenn jedoch die Schalter 61 bis 64 in die durch die gestrichelten Linien dargestellten Stellungen bei der Rückwärtsbewegung der Aufzeichnungskopfeinheit 15 geschaltet werden, wird der Verzögerungsvorgang für die Düsen in umgekehrter Reihenfolge wie bei der Verzögerung in Vorwärtsrichtung durchgeführt. Auf diese Weise wird das Bild auf dem Aufzeichnungspapierbogen 11 reproduziert.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erfüllen die Bedingungen die Ungleichung (1). Bei einer Aufzeichnungskopfeinheit, die nach den folgenden Ungleichungen

lM<K, K(N-1)+1<1

betätigt wird, muß jedoch die Größe K/l ein unzerlegbarer Bruch sein, um eine doppelte Aufzeichnung durch die Düsen 15Y bis 15BK in einem einzigen Abfahrzyklus zu verhindern.

Auch bei der Aufzeichnungskopfeinheit, die der Ungleichung (2) genügt, kann das Farbbild durch eine hin- und hergehende Bewegung der Aufzeichnungskopfeinheit 15 in einfacher Weise reproduziert werden.

Die Reihenfolge der überlagerten Farbtinten in bezug auf jede Hauptabfahrzeile kann identisch sein, wenn es sich bei l um ein ganzzahliges Vielfaches von N handelt. In diesem Fall müssen die Beziehungen (3) oder (4) erfüllt sein.

lMK
l=αN (α=1, 2, 3, . . .) (3)

lM<K
K(N-1)+1<l
l=αN (α=1, 2, 3, . . .)
K/l: unzerlegbarer Bruch (4)

Eine abgeänderte Ausführungsform der Aufzeichnungskopfeinheit 15 ist in Fig. 6 gezeigt. Jeder Aufzeichnungskopf 15Y bis 15BK besitzt drei Düsen (N=3) in vier Punktintervallen (K=4) entlang der Nebenabfahrrichtung (Vertikalrichtung in der Figur). Diese Aufzeichnungsköpfe 15Y, 15M, 15C und 15BK sind in zwei Punktintervallen (L=2) entlang der Hauptabfahrrichtung (von links nach rechts) parallel zueinander angeordnet, und zwar derart, daß sie entlang der Nebenabfahrrichtung (in der Figur von oben nach unten) um drei Punktintervalle gegeneinander versetzt sind. Bei dieser Ausführungsform sind K, l, M und N 4, 3, 4 und 3, so daß die folgenden Ungleichungen erfüllt werden:

lM=12<4=K
K(N-1)+1=4×(3-1)+1=9<3=1
l=1×N=3

Die vorstehenden Bedingungen werden somit der Beziehung (4) gerecht. Die gestrichelten Linien an Fig. 6 zeigen die Hauptabfahrzeilen der Aufzeichnungsköpfe 15Y bis 15BK an.

Nunmehr wird die Funktionsweise der in Fig. 6 dargestellten Aufzeichnungskopfeinheit 15 beschrieben. Die Einheit wird durch den Impulsmotor 17 entlang der Hauptabfahrrichtung angetrieben, so daß sie sich in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung um Einpunktintervalle bewegt. Die Aufzeichnungsköpfe 15Y bis 15BK sind mit Düsen Y1, Y2 und Y3, M1, M2 und M3, C1, C2 und C3 und BK1, BK2 und BK3 versehen. Es wird vorausgesetzt, daß die Düse BK1 des Aufzeichnungskopfes 15BK zu der Hauptabfahrzeile SL des Aufzeichnungspapierbogens 11 ausgerichtet ist. Bei einer hin- und hergehenden Bewegung der Aufzeichnungskopfeinheit 15 wird schwarze Tinte auf die Hauptabfahrzeilen SL, Sl+4 und SL+8, blaue Tinte auf die Hauptabfahrzeilen SL+3, SL+7 und SL+11, rote Tinten auf die Hauptabfahrzeilen SL+6, Sl+10 und SL+14 und gelbe Tinten auf die Hauptabfahrzeilen SL+9, SL+13 und SL+17 abgegeben.

Wenn die Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung der Aufzeichnungskopfeinheit 15 beendet ist, wird der Aufzeichnungspapierbogen 11 von dem Impulsmotor 13 um drei Punkte nach oben geführt (entsprechend der Anzahl der Düsen von jedem Aufzeichnungskopf 15Y bis 15BK). Die Einheit 15 läuft dann wieder entlang einer Abfahrzeile hin und her, die drei Zeilen über der unmittelbar vorausgehenden Abfahrzeile angeordnet ist. Die Düse BK1 auf der Hauptabfahrzeile SL hat sich dabei auf die Hauptabfahrzeile SL+3 bewegt. Die anderen Düsen werden in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben bewegt. Danach werden beim Vorwärts- oder Rückwärtsabfahren die verschiedenfarbigen Tinten aus den Düsen an Stellen abgegeben, die den gegenwärtigen Düsenpositionen entsprechen.

Nachfolgend wird die Funktionsweise des Aufzeichnungskopfes 15BK gemäß Fig. 6 beschrieben. Wenn der Sprung um drei Punkte in der Nebenabfahrrichtung durchgeführt worden ist, arbeiten die Düsen BK1 bis BK3 gemäß Fig. 7. Ein doppeltes Bedrucken und Leerstellen an einer einzigen Stelle werden dabei vermieden. Es wird vorausgesetzt, daß die N-Düsen linienförmig in K-Punktintervallen in Nebenabfahrrichtung angeordnet sind und daß die N-Düsen jedes Zeitintervall Δt an die Tinten abgeben. Unter diesen Voraussetzungen muß die Größe K/N ein unzerlegbarer Bruch sein, um ein doppeltes Bedrucken und Leerstellen zu vermeiden. Da bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform N=3 und K=4 sind, beträgt die Größe K/N=4/3, so daß die Bedingung, daß K/N ein unzerlegbarer Bruch sein muß, erfüllt ist.

Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsgerät führt somit die Aufzeichnung durch, indem Hauptabfahr- und Nebenabfahrvorgänge wiederholt werden. Um ein Mehrfarbenbild zu erzeugen, muß jede Hauptabfahrzeile mit Köpfen abgefahren werden, die verschiedenfarbige Tinten abgeben. Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind vier Abfahrvorgänge mit den Köpfen 15Y bis 15BK erforderlich, um einen Abfahrzyklus zu vervollständigen. Es sei angenommen, daß ein Punkt des m₁ten Aufzeichnungskopfes als Zm₂ und ein Punkt des m₂ten Aufzeichnungskopfes als Zm₁ auf den Koordinaten wiedergegeben ist. Um die gleiche Stelle mit dem m₁ten und m₂ten Aufzeichnungskopf abzufahren, muß die nachfolgende Bedingung erfüllt sein:

Zm₁=Zm₂ (m₁≠m₂) (5)

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden die Düsen Y3, M3, C3 und BK3 gemäß Fig. 6 auf der Hauptabfahrzeile SL+17 in der genannten Reihenfolge betätigt, so daß sich die gelbe, rote, blaue und schwarze Tinte überlagert und ein Mehrfarbenbild erzeugt wird. Der vorstehend beschriebene Vorgang kann bei irgendeiner anderen Hauptabfahrzeile stattfinden. Wenn Punkte, die den Düsenstellungen der Aufzeichnungsköpfe 15Y bis 15BK entsprechen, als Z_Y, Z_M, Z_C und Z_BK auf den Koordinaten wiedergegeben werden, gilt die folgende Bedingung für jede Hauptabfahrzeile:

Z_Y=Z_M=Z_C=Z_BK (6)

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Reihenfolge, in der die Köpfe 15BK bis 15Y über jede Abfahrzeile angetrieben werden, in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung die gleiche. Folglich ist die Reihenfolge der Tintenabgabe beim Vorwärtsabfahren die gleiche wie die beim Rückwärtsabfahren. Die gelbe, rote, blaue und schwarze Tinte wird nacheinander auf die Hauptabfahrzeile SL+17 abgegeben. Wenn die gelbe Tinte vom Kopf 15Y in Vorwärtsrichtung ausgestoßen wird, wird danach die rote Tinte vom Kopf 15M in Rückwärtsrichtung abgegeben. Während der nächsten hin- und hergehenden Bewegung der Einheit wird die blaue und schwarze Tinte von den Aufzeichnungsköpfen 15C und 15BK abgegeben. Die Reihenfolge der Tintenabgabe ist die gleiche wie in dem Fall, bei dem die gelbe Tinte vom Aufzeichnungskopf 15Y beim Rückwärtsabfahren ausgestoßen wird. Jede Hauptabfahrzeile wird abgefahren, um Tinte in der Reihenfolge gelb, rot, blau und schwarz auszustoßen. Daher kann bei dieser Ausführungsform kein Unterschied in der Farbtönung infolge einer Änderung der Reihenfolge der Tintenabgabe auftreten. Hierzu muß es sich bei dem Intervall l, das die Versetzung zwischen zwei benachbarten Aufzeichnungsköpfen unter den Auf zeichnungsköpfen 15BK bis 15Y angibt, um ein positives ganzzahliges Vielfaches der Größe N (Anzahl der Düsen) handeln. Auch die Vorrichtung dieser Ausführungsform wird durch die in Fig. 5 gezeigte Steuerschaltung gesteuert.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erfüllt die Aufzeichnungskopfeinheit die Gleichung (4). Auch wenn die Aufzeichnungskopfeinheit verwendet wird, die die Gleichung (3) erfüllt, kann eine doppelte Aufzeichnung auf einer einzigen Hauptabfahrzeile verhindert werden, indem die Größe K/N als unzerlegbarer Bruch definiert wird. Auf diese Weise kann selbst dann, wenn eine Einheit Verwendung findet, die die Gleichung (3) erfüllt, das Bild durch eine hin- und hergehende Bewegung der Aufzeichnungskopfeinheit 15 unter der Steuerung der in Fig. 5 gezeigten Steuerschaltung sofort auf dem Aufzeichnungspapierbogen 11 reproduziert werden.

Bei dem Aufzeichnungsgerät dieser Ausführungsform zur Erzeugung eines Bildes auf dem Aufzeichnungspapierbogen durch Einsatz eines Punktmatrix-(pixel)- Thermodruckers oder Tintenstrahldruckers sind N-Düsen in K-Punktintervallen entlang der Nebenabfahrrichtung angeordnet. Gleichzeitig sind M-Aufzeichnungsköpfe parallel zueinander in L-Intervallen in Hauptabfahrrichtung angeordnet, und die M-Aufzeichnungsköpfe sind voneinander um l Punktintervalle in Nebenabfahrrichtung versetzt, so daß eine (N×M) Punktmatrix gebildet wird. Das Verhältnis zwischen den Größen K und N wird als unzerlegbarer Bruch festgelegt. Gleichzeitig muß eine der folgenden beiden Ungleichungen erfüllt werden:

lMK

und

lM<K
K(N-1)+1<l
K/l: unzerlegbarer Bruch

Indem M-Aufzeichnungsköpfe Mmal einen Abfahrvorgang durchführen, wird in Abhängigkeit von M Antriebssignalen ein Bild auf dem Aufzeichnungspapierbogen erzeugt.

Das vorstehend beschriebene Prinzip kann somit bei einem Mehrfarben-Aufzeichnungsgerät Verwendung finden, bei der M Tinten mit verschiedenen Farben in Übereinstimmung mit M Farbsignalen im Verhältnis 1 : 1 auf die gleiche Stelle abgegeben werden, so daß nach dem vollständigen Trocknen der unmittelbar vorher abgegebenen Tinte die nächste Tinte auf diesen Punkt abgegeben wird und dadurch eine Qualitätsverschlechterung (Ausschmieren) der farbigen Tinten vermieden wird.

Wenn der Drucker so konstruiert ist, daß die Gleichung l=αN (α=1, 2, 3 . . .) erfüllt wird, ist die Reihenfolge der Tintenabgabe beim Vorwärtsabfahren die gleiche wie beim Rückwärtsabfahren, so daß unerwünschte Unterschiede in der Farbtönung vermieden werden.

Claims

1. Aufzeichnungsgerät zur Darstellung eines zumindest zweifarbigen Farbbilds auf einem Aufzeichnungsmedium (11) in Form einer Matrix von Aufzeichnungspunkten mit vorgegebenem Teilungsabstand, insbesondere Tintenstrahldrucker, mit einer Aufzeichnungskopfeinheit (15) mit jeweils N Aufzeichnungselementen pro Farbe und einer Antriebseinrichtung (13) zum Bewirken einer Relativbewegung zwischen der Aufzeichnungskopfeinheit und dem Aufzeichnungsmedium in einer ersten Aufzeichnungsrichtung und einer zweiten, orthogonal zur ersten verlaufenden Aufzeichnungsrichtung, wobei die N Aufzeichnungselemente einer jeweiligen Farbe im wesentlichen in der zweiten Aufzeichnungsrichtung mit einem gegenseitigen Abstand von K Teilungsabständen aufeinanderfolgend angeordnet sind, wobei die Aufzeichnungselemente für eine Farbe um zumindest einen Teilungsabstand in der zweiten Aufzeichnungsrichtung versetzt gegenüber den Aufzeichnungselementen für eine andere Farbe angeordnet sind, wobei N und K so gewählt sind, daß N/K einen Bruch ergibt, dessen Zähler und Nenner keinen gemeinsamen ganzzahligen Faktor beinhalten, und wobei die Antriebseinrichtung für aufeinanderfolgende Aufzeichnungen in der ersten Aufzeichnungs richtung eine Relativbewegung zwischen der Aufzeichnungskopfeinheit (15) und dem Aufzeichnungsmedium (11) in der zweiten Aufzeichnungsrichtung um eine N Teilungsabständen entsprechende Strecke bewirkt.

2. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungskopfeinheit (15) sich in der ersten Aufzeichnungsrichtung hin- und herbewegt.

3. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium (11) entlang der Aufzeichnungskopfeinheit (15) in der zweiten Aufzeichnungsrichtung förderbar ist.

4. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium (11) gefördert wird, nachdem die Aufzeichnungskopfeinheit (15) jeweils eine Bewegung in der ersten Aufzeichnungsrichtung beendet hat.

5. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium (11) durch einen Schrittmotor (13) transportierbar ist.

6. Aufzeichnungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungskopfeinheit (15M) Aufzeichnungsköpfe (15BK, 15C, 15M, 15Y) umfaßt, die in M Spalten entlang der ersten Aufzeichnungsrichtung angeordnet sind.

7. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Aufzeichnungspunkt durch jeden der M Aufzeichnungsköpfe bedruckbar ist.

8. Aufzeichnungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die N Aufzeichnungselemente für jeweils eine Farbe in einer im wesentlichen geraden Linie in der zweiten Aufzeichnungsrichtung angeordnet sind.