EP0921009A1 - Anordnung zum Toleranzausgleich bei einem Tintendruckkopf - Google Patents

Anordnung zum Toleranzausgleich bei einem Tintendruckkopf Download PDF

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EP0921009A1
EP0921009A1 EP98121718A EP98121718A EP0921009A1 EP 0921009 A1 EP0921009 A1 EP 0921009A1 EP 98121718 A EP98121718 A EP 98121718A EP 98121718 A EP98121718 A EP 98121718A EP 0921009 A1 EP0921009 A1 EP 0921009A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
print head
ink
ink print
module
memory
Prior art date
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Ceased
Application number
EP98121718A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Böhm
Stephan Günther
Wolfgang Dr. Thiel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Francotyp Postalia GmbH
Original Assignee
Francotyp Postalia GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Francotyp Postalia GmbH filed Critical Francotyp Postalia GmbH
Publication of EP0921009A1 publication Critical patent/EP0921009A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J25/00—Actions or mechanisms not otherwise provided for
    • B41J25/001—Mechanisms for bodily moving print heads or carriages parallel to the paper surface
    • B41J25/003—Mechanisms for bodily moving print heads or carriages parallel to the paper surface for changing the angle between a print element array axis and the printing line, e.g. for dot density changes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/17—Readable information on the head

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for tolerance compensation in a Ink printhead, especially for one of several modules the "non-interlaced" principle composite ink printhead.
  • Such ink printheads are used both in office printers and in small, fast printers - as are required for franking machines and product labeling devices - and generally have a larger number of nozzles.
  • One component that has a particularly large influence on the reliability of a printer is the ink print head. If the ink print head is composed of several components, the precise arrangement of the same with each other and with each other as well as the ink print head itself has a decisive influence on its safe function.
  • FIG. 1 shows an error-free nozzle field with the associated line print.
  • the nozzles of a nozzle row of a module are arranged equidistantly in a line.
  • Nozzles of the same atomic number, for example the nozzles 111, 121, 131 of the modules 11, 12, 13 are also arranged equidistantly in a row which is orthogonal to the direction of transport of the recording medium 6.
  • the direction of transport is indicated by the arrow.
  • the record carrier 6 is a strip, as is usually used for bulky postal items.
  • the distance ⁇ d of the nozzle with the highest atomic number, for example nozzle 117 of the module 11, to the nozzle with the lowest atomic number, for example nozzle 121, of the next module 12 in the direction orthogonal to the transport direction of the recording medium 6 is set so that it is the same Distance between adjacent nozzles of a row of nozzles in the direction mentioned. ⁇ d is the ideal or standard distance, so to speak.
  • nozzles of the same atomic number are actuated at the same time. It starts with the nozzles of the highest atomic number 117, 127, 137.
  • the causes of these errors can be due to production-related deviations in the length of the individual module - see module 12 - as well as stress-related bending of the same - see module 11 - and on the other hand, there are manufacturing tolerances of the front panel and its slots - see module 13-. There would also be errors due to the installation tolerances of the ink printhead attachment. Corresponding deviations from a straight continuous line can then be found in the imprint 5.
  • a method for matching the writing nozzles of an ink print head in ink writing devices is already known, compare EP 0 257 570 A2.
  • the ink print head is moved bidirectionally in front of a recording medium by means of a drive.
  • Individual droplets are ejected from its individually controllable writing nozzles in accordance with the data taken from a character generator during its movement at defined printing times.
  • a printer advance takes place, during which a defined line pattern is printed on the recording medium separately for each writing nozzle for each writing direction - counterclockwise, clockwise rotation.
  • a franking machine with an ink print head is also known, see EP 0 702 334 A1 and EP 0 702 335 A1, which has a large number of nozzles.
  • the nozzles are arranged in at least two rows which run transversely to the direction of advance of the print carrier. These two rows are staggered along and across the feed direction so that some first nozzles at the end of one row of nozzles are opposite some second nozzles at the end of the other row of nozzles.
  • the nozzles in the overlap area are operated alternatively. A correction of the nozzle distance is not possible.
  • a computer-controlled ink jet printing device which consists of several ink printheads.
  • the ink print heads are arranged one behind the other in the print carrier transport direction and one above the other transversely to the same.
  • the image signals are loaded in an external memory device assigned to each individual ink print head. When the same is placed on the ink printheads, a droplet ejection and thus a printing process is triggered. A timing and control system is used to apply the image signals.
  • the control system applies the image signals to the laterally offset ink printheads in a time-coordinated relationship in order to print the different lines in the desired mutual alignment.
  • the controller then stores a new set of image signals for printing the next image.
  • the inkjet printing device is provided with a programmable microprocessor by means of which the image signals are assembled in buffer memories which are individually assigned to the ink print heads.
  • the storage of the image signals in the buffers and the subsequent application to the ink print heads is carried out by means of a central timing and control device with a coarse and fine delay device. This includes the detection of the print media, such as their leading edge, at a specific location on the transport route and a subsequent time control of the start of the printing process.
  • the distance of the ink printheads from this location is precisely known, so that a buffer associated with the same can be loaded with image signals by an ink printhead during the time interval between print carrier detection and the start of the printing process.
  • the time interval can be varied by means of the control.
  • the image line generated by each ink print head can be shifted left or right on the print carrier in order to set the desired location of the line.
  • At least the first pressure column can thus be aligned.
  • the purpose of the invention is to reduce the effort for the improvement the print quality.
  • the invention has for its object an arrangement for tolerance compensation for ink printheads of the type mentioned at the beginning create with both deviations despite reduced effort within a module as well as from module to module as well as installation tolerances of the ink print head can be compensated.
  • each ink print head is provided with an integrated non-volatile read-write memory which contains its individual print data
  • the ink print head is electronically pre-balanced before it is installed in the printer.
  • the individual print data contain the cycle delay values, either module or single nozzle-related. Since the ink print head is rotatably mounted, a correction from module to module by varying the installation angle of the ink print head to the direction of transport is possible by means of the adjusting device. Here, too, mechanical pre-adjustment is possible even before the ink print head is installed.
  • the maximum rotation is such that nozzles overlap in the connection area from module to module and then one of them is electronically excluded from printing. With larger numbers of nozzles, this cannot be determined in the printed image and is therefore justified. After installation of the ink print head in the printer, if necessary, slight installation tolerances can still be adjusted using the adjustment device.
  • the arrangement according to the invention consists of an ink print head 1, a memory 2, an axis 3 and an adjustment device 4.
  • the ink print head 1 is composed of three modules 11, 12, 13.
  • the modules 11, 12, 13 are arranged one above the other in accordance with the "non-interlaced" principle.
  • the memory 2 is an integral part of the ink print head 1 and is implemented as a non-volatile read-write memory using an EEPROM.
  • Individual print data of the ink print head 1 are stored in the memory 2.
  • the individual print data are generated externally before the ink print head is installed in a printing device by evaluating sample prints.
  • the individual print data contain corresponding positive or negative delay values for the clocks for controlling the modules as a whole or the nozzles as individual.
  • the individual data can also be such that a nozzle is excluded from printing.
  • the ink print head 1 is rotatably supported on the axis 3 within an adjustment range.
  • the bearing for the axis 3 can be formed directly on the housing of the ink print head 1 or indirectly contained in a crossmember for receiving the ink print head 1.
  • the adjusting device 4 consists of a threaded bushing 41, an adjusting screw 42 and a spring 43. It serves to rotate the ink print head 1 within the adjusting area.
  • the ink print head 1 is non-positively against the adjusting screw 42 under the action of the spring 43.
  • the adjusting device 4 can expediently also be fastened on the crossmember mentioned.
  • the memory 2 is connected to the pressure control computer 7 - microprocessor - via an outgoing data line 75 and an incoming data line 76.
  • the first module 11 is connected to the pressure control computer 7 via a clock line 71 and an incoming data line 74.
  • the second module 12 is connected to the pressure control computer 7 via a clock line 72.
  • the third module 13 is connected to the pressure control computer 7 via a clock line 73.
  • the print data D are entered serially into the modules 11, 12, 13. Therefore, the data line 74 is looped through from the pressure control computer 7 via the module 11 to the module 12 to the module 13.
  • An alternative is to input the print data D directly to each module via a parallel bus.
  • the ink print head 1 or the modules 11, 12, 13 is / are provided in a manner not shown with a commercially available driver circuit with a shift register and latches in front of logic elements.
  • the actuation circuits for the nozzles are triggered in accordance with the time and image information by means of the logic links on which the assigned clock lines with the corrected clocks T1 to T3 are applied.
  • the print control computer 7 is connected to a scanner 8 via a signal line 81 for generating the correction data or the individual print data 1. If gaps in the impression 5, such as the height offset v between the dot 514 and 515, which go beyond the standard ⁇ d, are found during a first test print, the ink print head 1 is in this case rotated to the left until the connection is made in the vertical direction.
  • the angle of rotation is already mechanically stored when the adjusting screw 42 is turned.
  • the newly generated impression 5 is scanned and the scanning signals As are fed to the pressure control computer 7 in relation to the dot or nozzle.
  • the scanning signals As are compared in the pressure control computer 7 with standard values already stored therein and the deviations are converted into signed correction data 1 and entered into the memory 2 via the data line 76 in an address-related manner.
  • it is also possible to dispense with the sign part if only delay values are generated in relation to the most lagging dot, for example dot 515 or 521 in FIG. 2.
  • the offset v in the transport direction from module 13 to module 12 is somewhat smaller than the corresponding nozzle spacing ⁇ s.
  • the correction data or individual print data I are loaded into the memory 2 via the data line 76.
  • the ink print head 1 is thus also electronically adjusted.
  • the individual print data 1 are retrieved via the data line 75 by the microprocessor 7 from the EEPROM 2 and incorporated in the generation of the clocks T1, T2, T3.
  • FIG. 5 is one according to the procedure described above corrected line print of the faulty nozzle field according to FIG. 2 shown.
  • the nozzle 121 is for printing electronically locked.

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

Anordnung zum Toleranzausgleich bei einem Tintendruckkopf, insbesondere bei einem aus mehreren Modulen nach dem "Non-Interlaced"-Prinzip zusammengesetzten Tintendruckkopf, der von einem Drucksteuerrechner gesteuert wird. Es wird eine Senkung des Aufwandes für die Verbesserung der Druckqualität angestrebt. Aufgabengemäß sollen Toleranzen sowohl innerhalb eines Moduls als auch von Modul zu Modul sowie Einbautoleranzen ausgeglichen werden. Erfindungsgemäß ist in den Tintendruckkopf (1) ein Speicher (2) integriert, in dem individuelle Druckdaten des Tintendruckkopfes (1) gespeichert sind, und der Tintendruckkopf (1) ist um eine Achse (3) innerhalb eines Justierbereiches drehbar gelagert und zu seiner mechanischen Justierung mit einer Verstelleinrichtung versehen. Die individuellen Druckdaten werden mittels Auswertung von Probeabdrucken bereits vor Einbau des Tintendruckkopfes (1) in eine Druckeinrichtung extern erzeugt. Mit der Verstelleinrichtung (4) werden sowohl Toleranzen zwischen den Modulen (11,12,13) als auch Einbautoleranzen des Tintendruckkopfes (1) in die Druckeinrichtung ausgeglichen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Toleranzausgleich bei einem Tintendruckkopf, insbesondere bei einem aus mehreren Modulen nach dem "Non-Interlaced"-Prinzip zusammengesetzten Tintendruckkopf.
Derartige Tintendruckköpfe werden sowohl in Bürodruckern als auch in kleinen schnellen Druckern - wie sie für Frankiermaschinen und Produktbeschriftungsgeräte benötigt werden - eingesetzt und weisen in der Regel eine größere Anzahl von Düsen auf.
Ein Bauteil, das auf die Zuverlässigkeit eines Druckers besonders großen Einfluß hat, ist der Tintendruckkopf. Wenn der Tintendruckkopf aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt ist, hat die präzise Anordnung derselben zueinander und miteinander sowie des Tintendruckkopfes selbst einen maßgebenden Einfluß auf dessen sichere Funktion.
Es ist bekannt, siehe "Third Annual European Ink Jet Printing Workshop October 16-18, 1995 Maastricht / Niederlande", einen Tintendruckkopf aus drei Modulen nach dem "Non-Interlaced"-Prinzip zusammenzusetzen, der üblicherweise von einem Mikroprozessor angesteuert wird.
In eine Frontplatte sind gleichlange, miteinander fluchtende, schrägverlaufende, parallele Schlitze eingebracht, in die die Module mit ihrem Düsenbereich eingesetzt sind, siehe auch Fig. 1.
Der Aufzeichnungsträger wird an den Düsenreihen so vorbeibewegt, daß das Druckbild aus drei übereinanderliegenden Streifen zusammengesetzt ist. Bei einem senkrechten Vollstrich wird demzufolge das obere Drittel von dem ersten Modul, das mittlere Drittel von dem zweiten Modul und das untere Drittel von dem dritten Modul erzeugt.
Es ist allerdings auch möglich, beispielsweise bei Handfrankiermaschinen, daß der Aufzeichnungsträger ruht und der Tintendruckkopf bewegt wird, siehe EP 0 750 277 A2.
Obwohl die Schlitze üblicherweise hochgenau in die Frontplatte eingebracht werden und die Module als Präzisionsteile gefertigt werden, sind Toleranzabweichungen über einem Zehntelmillimeter - das entspricht bei einem 200 dpi-Druckkopf mit 200 Düsen ungefähr dem vertikalen Abstand zweier benachbarter Düsen - beim Übergang von einem Modul zum folgenden, nicht auszuschließen. Die Fehler können dabei Abstands- und Parallelitätsfehler sowie Abweichungen von der Fluchtlinie innerhalb einer Düsenreihe als auch untereinanderliegender Düsen sein, vergleiche hierzu das vereinfachte Beispiel gemäß Fig. 1 und Fig. 2.
Fig. 1 zeigt ein fehlerfreis Düsenfeld mit dem zugehörigen Linienabdruck. Drei Module 11, 12, 13 mit je sieben Düsen 111 bis 117, 121 bis 127, 131 bis 137 bilden einen Tintendruckkopf. Die Düsen einer Düsenreihe eines Moduls sind äquidistant in einer Linie angeordnet. Düsen gleicher Ordnungszahl, zum Beispiel die Düsen 111, 121, 131 der Module 11, 12, 13 sind gleichfalls äquidistant in einer Reihe angeordnet, die orthogonal zur Transportrichtung des Aufzeichnungsträ-gers 6 liegt. Die Transportrichtung ist durch den Pfeil angegeben.
Der Aufzeichnungsträger 6 ist in diesem Fall ein Streifen, wie man ihn üblicherweise für sperriges Postgut verwendet. Der Abstand Δd der Düse mit der höchsten Ordnungszahl, beispielsweise Düse 117 des Moduls 11, zur Düse mit der niedrigsten Ordnungszahl, beispielsweise Düse 121, des nächstfolgenden Moduls 12 in der Richtung orthogonal zur Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers 6 ist so eingestellt, daß derselbe gleich ist dem Abstand benachbarter Düsen einer Düsenreihe in der genannten Richtung. Δd ist sozusagen der Ideal- beziehungsweise Normabstand.
Für den Druck einer durchgehenden Linie 5 orthogonal zur Transportrichtung des Druckträgers 6 werden gleichzeitig jeweils Düsen der gleichen Ordnungszahl betätigt. Begonnen wird mit den Düsen der höchsten Ordnungszahl 117, 127, 137. Wenn der Aufzeichnungsträger 6 eine Strecke zurückgelegt hat, die dem Abstand Δs zu den nächstfolgenden Düsen 116, 126, 136 in Transportrichtung entspricht, werden dieselben betätigt. Nach einem Weg s = 6 x Δs sind alle einundzwanzig Düsen 111 bis 137 einmal betätigt worden. Bei konstanter Geschwindigkeit würde Δs einem festen Zeitintervall Δt entsprechen.
Bei Einhaltung der vorstehend beschriebenen Bedingungen ist der zugehörige Abdruck eine aus einundzwanzig Druckpunkten 501 bis 521 zusammengesetzte durchgehende gerade Linie 5.
Fig. 2 zeigt eine Kombination aller möglichen Fehler eines fehlerbehafteten Düsenfeldes und den zugehörigen sogenannten Linienabdruck 5. Die Ursachen für diese Fehler können einerseits in fertigungsbedingten Abweichungen der Länge des einzelnen Moduls - siehe Modul 12 - sowie in spannungsbedingten Verbiegungen desselben - siehe Modul 11 - und andererseits in Fertigungstoleranzen der Frontplatte und deren Schlitze liegen - siehe Modul 13-. Hinzu kämen noch Fehler durch Einbautoleranzen der Tintendruckkopfbefestigung.
Entsprechende Abweichungen von einer geraden durchgängigen Linie sind dann beim Abdruck 5 festzustellen.
Es ist bereits ein Verfahren zum Abgleich der Schreibdüsen eines Tintendruckkopfes in Tintenschreibeinrichtungen bekannt, vergleiche EP 0 257 570 A2. Der Tintendruckkopf wird mittels eines Antriebs bidirektional vor einem Aufzeichnungsträger bewegt. Aus seinen individuell ansteuerbaren Schreibdüsen werden entsprechend den einem Zeichengenerator entnommenen Daten während seiner Bewegung Einzeltröpfchen zu jeweils festgelegten Druckzeitpunkten ausgestoßen.
Verfahrensgemäß findet zunächst ein Druckervorlauf statt, während dem für jede einzelne Schreibdüse getrennt für jede Schreibrichtung - Linkslauf, Rechtslauf - ein definiertes Strichmuster auf den Aufzeichnungsträger gedruckt wird.
Anschließend findet ein Abtastlauf statt, während dem das Strichmuster durch einen am Druckkopf angeordneten optischen Sensor abgetastet wird, der auf das Drucktaktraster aufsynchronisiert ist. Die Abtastwerte werden im Raster der Druckspalten der Zeichenmatrix als "Ist"-Position einer zentralen Steuerung der Tintenschreibeinrichtung übergeben.
In der zentralen Steuerung wird mittels einer Vergleichsschaltung ein Vergleich der "Ist"-Positionen mit "Soll"-Positionen durchgeführt, die durch die entsprechenden Ansteuerimpulse bestimmt sind. Die Abweichungen zwischen beiden Positionen geben die Werte für den sogenannten Tröpfchenversats im Raster der Druckspalten an.
Für jede Schreibdüse werden die Werte für den Tröpfchenversatz getrennt für beide Schreibrichtungen in einem zusätzlichen Speicher der zentralen Steuerung gespeichert. Der Tröpfchenversatz wird getrennt für die Schreibrichtungen als Verzerrungswert an einen gleichfalls in der zentralen Steuerung enthaltenen Bildpunktspeicher weitergegeben.
Bei jeder Ansteuerung einer Schreibdüse im normalen Druckbetrieb wird der für die betreffende Schreibdüse ermittelte Wert des Tröpfchenversatzes abhängig von der Schreibrichtung berücksichtigt. Zu diesem Zweck wird bei der Aufbereitung der Zeichen eine Vorverzerrung entsprechend der Druckrichtung und des ermittelten Tröpfchenversatzes vorgenommen.
Bei dieser Lösung werden demzufolge pro Tintenschreibeinrichtung benötigt:
  • ein optischer Abtastsensor, eine Vergleichsschaltung, zwei zusätzliche Speicher für die Tröpfchenversatzspeicherung und zwei Bildpunktspeicher.
    • Das ist ein beträchtlicher zusätzlicher Aufwand für einen Drucker.
    Hinzu kommt, daß mit dieser Lösung bei Tintendruckköpfen, die aus mehreren Modulen zusammengesetzt sind, Toleranzen von Modul zu Modul nicht ausgeglichen werden können. Das liegt daran, daß nur ein Ausgleich zeitlich vor- oder nacheilend auf der relativen Bewegungslinie der Schreibdüse möglich ist.
    Ferner ist eine Frankiermaschine mit einem Tintendruckkopf bekannt, siehe EP 0 702 334 A1 und EP 0 702 335 A1, der über eine Vielzahl von Düsen verfügt. Die Düsen sind in mindestens zwei Reihen angeordnet, die quer zur Vorschubrichtung des Druckträgers verlaufen. Diese beiden Reihen sind längs und quer zur Vorschubrichtung zueinander versetzt, so daß einige erste Düsen am Ende einer Düsenreihe einigen zweiten Düsen am Ende der anderen Düsenreihe gegenüberliegen.
    Die Düsen im Überlappungsbereich werden alternativ betätigt. Eine Düsenabstandskorrektur ist hierbei nicht möglich.
    Schließlich ist noch eine computergesteuerte Tintenstrahldruckvorrichtung bekannt, siehe DE 32 36 297 C2, die aus mehreren Tintendruckköpfen besteht.
    Die Tintendruckköpfe sind in Druckträgertransportrichtung hintereinander und quer zu derselben übereinander angeordnet. Auf diese Weise wird das Druckbild nach dem "Non-Interlaced"-Prinzip erzeugt, siehe auch vorhergehende Ausführungen. In einer jedem einzelnen Tintendruckkopf zugeordneten externen Speichereinrichtung sind die Bildsignale geladen. Bei Anlegung derselben an die Tintendruckköpfe wird ein Tröpfchenausstoß und somit ein Druckvorgang ausgelöst. Für die Anlegung der Bildsignale wird ein Zeitablauf und eine Steuerung angewendet. Durch die Steuerung werden die Bildsignale in einem zeitlich aufeinander abgestimmten Verhältnis an die seitlich versetzten Tintendruckköpfe angelegt, um die verschiedenen Zeilen in der gewünschten gegenseitigen Ausrichtung zu drucken. Anschließend wird durch die Steuerung ein neuer Satz von Bildsignalen zum Drucken des nächsten Bildes eingespeichert.
    Die Tintenstrahldruckvorrichtung ist mit einem programmierbaren Mikroprozessor versehen, durch den die Bildsignale in Pufferspeichern assembliert werden, die einzeln den Tintendruckköpfen zugeordnet sind. Die Einspeicherung der Bildsignale in die Puffer und die anschließende Anlegung an die Tintendruckköpfe wird mittels einer zentralen Zeitgabe- und Steuervorrichtung mit einer Grob- und Feinverzögerungsvorrichtung ausgeführt. Dieses beinhaltet die Erfassung der Druckträger, wie deren Vorderkante, an einem bestimmten Ort des Transportweges und eine nachfolgende Zeitsteuerung des Beginns des Druckvorganges. Der Abstand der Tintendruckköpfe von diesem Ort ist genau bekannt, so daß während des Zeitintervalls zwischen Druckträgererfassung und dem Beginn des Druckvorganges durch einen Tintendruckkopf ein demselben zugeordneter Puffer mit Bildsignalen geladen werden kann. Mittels der Steuerung kann das Zeitintervall variiert werden. Auf diese Weise kann die von jedem Tintendruckkopf erzeugte Bildzeile auf dem Druckträger nach links oder rechts verschoben werden, um den gewünschten Lageort der Zeile einzustellen. Damit ist zumindest die erste Druckspalte ausrichtbar.
    Hiermit ist zwar analog wie bei der Lösung gemäß EP 0 257 570 ein Toleranzausgleich einbaubedingter Toleranzen der Tintendruckköpfe möglich, aber innerhalb eines Tintendruckkopfes von Düse zu Düse auch nicht. Distanzfehler zwischen den Zeilen sind hiermit gleichfalls nicht korrigierbar.
    Zweck der Erfindung ist eine Senkung des Aufwandes für die Verbesserung der Druckqualität.
    Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Toleranzausgleich für Tintendruckköpfe der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der trotz gesenktem Aufwand sowohl Abweichungen innerhalb eines Moduls als auch von Modul zu Modul sowie Einbautoleranzen des Tintendruckkopfes kompensiert werden können.
    Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß dem Hauptanspruch gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
    Indem jeder Tintendruckkopf mit einem integrierten nichtflüchtigen Schreib-Lese-Speicher versehen ist, der seine individuellen Druckdaten enthält, ist der Tintendruckkopf bereits vor Einbau in den Drucker elektronisch vorabgeglichen. Die individuellen Druckdaten enthalten die Taktverzögerungswerte wahlweise modul- oder einzeldüsen-bezo-gen. Da der Tintendruckkopf drehbar gelagert ist, ist mittels der Verstelleinrichtung eine Korrektur von Modul zu Modul durch Variation des Einbauwinkels des Tintendruckkopfes zur Transportrichtung möglich. Auch hier ist ein mechanischer Vorabgleich bereits vor Einbau des Tintendruckkopfes möglich. Dabei ist die Drehung maximal so groß, daß sich Düsen im Anschlußbereich von Modul zu Modul gerade überdecken und dann eine davon elektronisch vom Druckbetrieb ausgeschlossen ist. Das ist bei größeren Düsenzahlen im Druckbild nicht feststellbar und demzufolge gerechtfertigt.
    Nach Einbau des Tintendruckkopfes in den Drucker sind bedarfsweise noch geringfügige Einbautoleranzen mittels der Verstelleinrichtung abgleichbar.
    Die Erfindung wird nachstehend am Ausführungsbeispiel näher erläutert.
    Es zeigen:
    Fig. 1
    Ein fehlerfreies Düsenfeld mit dem zugehörigen Linienabdruck,
    Fig. 2
    ein fehlerbehaftes Düsenfeld mit dem zugehörigen Linienabdruck,
    Fig. 3
    ein Prinzipbild der erfindungsgemäßen Anordnung,
    Fig. 4
    ein Prinzipbild des Teils der erfindungsgemäßen Anordnung für den elektronischen Abgleich,
    Fig. 5
    ein Düsenfeld gemäß Fig. 2 mit dem korrigierten Linienabdruck.
    Zur Vereinfachung und zum leichteren Verständnis ist die Darstellung schematisiert ausgeführt.
    Gemäß Fig.3 besteht die erfindungsgemäße Anordnung aus einem Tintendruckkopf 1, einem Speicher 2, einer Achse 3 und einer Verstelleinrichtung 4.
    Der Tintendruckkopf 1 ist aus drei Modulen 11, 12, 13 zusammengesetzt. Die Module 11, 12, 13 sind nach dem "Non-Interlaced"-Prinzip übereinander fluchtend angeordnet.
    Der Speicher 2 ist integraler Bestandsteil des Tintendruckkopf 1 und als nichtflüchtiger Schreib-Lese-Speicher mittels eines EEPROM reali-siert. In dem Speicher 2 sind individuelle Druckdaten des Tintendruck-kopfes 1 gespeichert. Die individuellen Druckdaten werden extern vor Einbau des Tintendruckkopfes in eine Druckeinrichtung mittels Auswer-tung von Probeabdrucken erzeugt. Die individuellen Druckdaten ent-halten entsprechende positive oder negative Verzögerungswerte für die Takte zur Ansteuerung der Module als Ganzes beziehungsweise der Düsen als Einzelnes. Die individuellen Daten können auch so beschaffen sein, daß eine Düse vom Druck ausgeschlossen ist.
    Der Tintendruckkopf 1 ist auf der Achse 3 innerhalb eines Justierbereiches drehbar gelagert. Das Lager für die Achse 3 kann unmittelbar am Gehäuse des Tintendruckkopfes 1 angeformt sein oder mittelbar in einer Traverse zur Aufnahme des Tintendruckkopfes 1 enthalten sein.
    Die Verstelleinrichtung 4 besteht aus einer Gewindebuchse 41, einer Justierschraube 42 und einer Feder 43. Sie dient zur Verdrehung des Tintendruckkopfes 1 innerhalb des Justierbereiches. Der Tintendruckkopf 1 liegt unter der Wirkung der Feder 43 kraftschlüssig an der Justierschraube 42 an. Die Verstelleinrichtung 4 kann zweckmäßigerweise gleichfalls auf der genannten Traverse befestigt sein.
    Gemäß Fig. 4 ist der Speicher 2 mit dem Drucksteuerrechner 7 - Mikroprozessor - über eine gehende Datenleitung 75 und eine kommende Datenleitung 76 verbunden. Der erste Modul 11 ist mit dem Drucksteuerrechner 7 über eine Taktleitung 71 und eine kommende Datenleitung 74 verbunden. Der zweite Modul 12 ist mit dem Drucksteuerrechner 7 über eine Taktleitung 72 verbunden. Der dritte Modul 13 ist mit dem Drucksteuerrechner 7 über eine Taktleitung 73 verbunden.
    Im dargestellten Fall werden die Druckdaten D seriell in die Module 11, 12, 13 eingegeben. Deshalb ist die Datenleitung 74 vom Drucksteuerrechner 7 über den Modul 11 zum Modul 12 bis zum Modul 13 durchgeschleift. Eine Alternative ist die Eingabe der Druckdaten D über einen Parallelbus an jeden Modul direkt.
    Der Tintendruckkopf 1 beziehungsweise die Module 11, 12, 13 ist/sind in nicht dargestellter Weise mit einem handelsüblichen Treiberschaltkreis mit einem Shift-Register und Latches vor Verknüpfungsgliedern versehen. Mittels der Verknüpfungsglieder, an denen die zugeordneten Taktleitungen mit den korrigierten Takten T1 bis T3 anliegen, erfolgt die zeit- und bildinformationsgerechte Auslösung der Aktorschaltungen für die Düsen.
    Der Drucksteuerrechner 7 ist für die Erzeugung der Korrekturdaten beziehungsweise der individuellen Druckdaten 1 mit einem Scanner 8 über eine Signalleitung 81 verbunden. Werden bei einem ersten Probedruck Lücken im Abdruck 5, wie der über die Norm Δd hinausgehende Höhenversatz v zwischen Dot 514 und 515, festgestellt, so wird der Tintendruckkopf 1 in diesem Fall so weit linksum gedreht, bis der Anschluß in vertikaler Richtung hergestellt ist. Der Verdrehwinkel ist bereits mit der Verdrehung der Justierschraube 42 mechanisch gespeichert.
    Der erneut erzeugte Abdruck 5 wird gescannt, und die Abtastsignale As werden dot- beziehungsweise düsenbezogen dem Drucksteuerrechner 7 zugeführt. Die Abtastsignale As werden im Drucksteuerrechner 7 mit in diesem bereits gespeicherten Normwerten verglichen und die Abweichungen in vorzeichenbehaftete Korrekturdaten 1 umgewandelt und über die Datenleitung 76 adressenbezogen in den Speicher 2 eingegeben. Es ist allerdings auch möglich, auf den Vorzeichenteil zu verzichten, wenn nur Verzögerungswerte in Bezug auf den am weitesten nacheilenden Dot, beispielsweise in Fig. 2 Dot 515 beziehungsweise 521, erzeugt werden. Der Versatz v in Transportrichtung von Modul 13 zu Modul 12 ist in diesem Fall etwas kleiner als der entsprechende Düsenabstand Δs.
    Die Korrekturdaten beziehungsweise individuellen Druckdaten I werden über die Datenleitung 76 in den Speicher 2 geladen. Damit ist der Tintendruckkopf 1 auch elektronisch abgeglichen.
    Nach dem endgültigen Einbau des Tintendruckkopfes 1 in eine Druckeinrichtung werden die individuellen Druckdaten 1 über die Datenleitung 75 vom Mikroprozessor 7 aus dem EEPROM 2 abgerufen und bei der Erzeugung der Takte T1, T2, T3 eingearbeitet.
    In Fig. 5 ist ein nach der vorstehend beschriebenen Verfahrensweise korrigierter Linienabdruck zu dem fehlerbehatten Düsenfeld nach Fig. 2 dargestellt. In diesem Fall ist die Düse 121 für den Druckbetrieb elektronisch gesperrt.
    Verwendete Bezugszeichen
    1
    Tintendruckkopf
    11
    erster Modul
    111 bis 117
    Düsen des ersten Moduls
    12
    zweiter Modul
    121 bis 127
    Düsen des zweiten Moduls
    13
    dritter Modul
    131 bis 137
    Düsen des dritten Moduls
    2
    Speicher, EEPROM, nichtflüchtig
    3
    Achse
    4
    Verstelleinrichtung
    41
    Gewindebuchse
    42
    Justierschraube
    43
    Feder
    5
    Abdruck
    501 bis 507
    Dots beziehungsweise Druckpunkte vom ersten Modul 11 erzeugt,
    508 bis 51
    4 Dots beziehungsweise Druckpunkte vom zweiten Modul 12 erzeugt,
    515 bis 521
    Dots beziehungsweise Druckpunkte vom dritten Modul 13 erzeugt,
    6
    Aufzeichnungsträger, Druckstreifen
    7
    Drucksteuerrechner, Mikroprozessor
    71
    Taktleitung zum ersten Modul 11
    72
    Taktleitung zum zweiten Modul 12
    73
    Taktleitung zum dritten Modul 13
    74
    Datenleitung zu den Modulen 11, 12, 13
    75
    Datenleitung vom druckkopfinternen Speicher 2 zum Mikroprozessor 7
    76
    Datenleitung zum druckkopfinternen Speicher 2
    8
    Scanner
    81
    Signalleitung
    As
    Abtastsignale vom Scanner zum Mikroprozessor 7
    D
    Druckdaten zu den Modulen 11, 12, 13
    Δd
    Normdüsenversatz orthogonal zur Transportrichtung
    I
    individuelle Druckdaten, Korrekturdaten
    Δs
    Normdüsenversatz in Transportrichtung
    s
    Düsenreihenlänge in Transportrichtung
    T1
    Takt für Modul 11
    T2
    Takt für Modul 12
    T3
    Takt für Modul 13
    v
    Modulversatz in Tranportrichtung

    Claims (5)

    1. Anordnung zum Toleranzausgleich bei einem Tintendruckkopf, insbesondere bei einem aus mehreren Modulen nach dem "Non-Interlaced"-Prinzip zusammengesetzten Tintendruckkopf, der von einem Drucksteuerrechner gesteuert wird und wobei die Module schräg untereinander äquidistant angeordnet sind und deren erste wirksame Düsen in Bezug auf die relative Druckträgertransportrichtung auf einer zu dieser orthogonalen Linie liegen sollen,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß in den Tintendruckkopf (1) ein Speicher (2) integriert ist, in dem individuelle Druckdaten (I) zur Lagekorrektur der Druckpunkte gespeichert sind, die mittels Auswertung von Probeabdrucken extern, bereits vor dem endgültigen Einbau des Tintendruckkopfes (1) in eine Druckeinrichtung, erzeugt werden und
      daß der Tintendruckkopf (1) um eine Achse (3) innerhalb eines Justierbereiches drehbar gelagert ist und zur mechanischen Justierung des Tintendruckkopfes (2) eine Verstelleinrichtung (4) vorgesehen ist.
    2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
      daß in dem Speicher (2) die individuellen Druckdaten (I) für jede einzelne Düse (111 bis 117, 121 bis 127, 131 bis 137) gespeichert sind.
    3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
      daß in dem Speicher (2) die individuellen Druckdaten (I) für jedes einzelne Modul (11, 12, 13) gespeichert sind.
    4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
      daß der Speicher (2) als nichtflüchtiger Schreib-Lese-Speicher mittels eines EEPROM ausgeführt ist.
    5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
      daß die Verstelleinrichtung (4) aus einer Gewindebuchse (41), einer in derselben geführten Justierschraube (42) sowie einer Feder (43) besteht, wobei die Gewindebuchse (41) im Drucker befestigt ist und der Tintendruckkopf (1) unter der Wirkung der Feder (43) kraftschlüssig an der Justierschraube (42) anliegt.
    EP98121718A 1997-12-04 1998-11-14 Anordnung zum Toleranzausgleich bei einem Tintendruckkopf Ceased EP0921009A1 (de)

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