(19)
(11) EP 0 255 867 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
17.03.1993  Patentblatt  1993/11

(21) Anmeldenummer: 87109465.2

(22) Anmeldetag:  01.07.1987
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)5B41J 2/005, B41J 25/34

(54)

Tintendruckeinrichtung mit austauschbaren Tintenköpfen

Ink jet printer with an exchangeable print head

Imprimante à projection d'encre avec des têtes d'impression interchangeables


(84) Benannte Vertragsstaaten:
CH DE ES FR GB IT LI NL SE

(30) Priorität: 04.07.1986 DE 3622506

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
17.02.1988  Patentblatt  1988/07

(73) Patentinhaber: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
80333 München (DE)

(72) Erfinder:
  • Milbrandt, Artur
    D-8000 München 40 (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A- 0 021 389
DE-A- 3 121 481
EP-A- 0 042 206
DE-A- 3 233 425
   
  • PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Band 10, Nr. 55 (M-458)[2112], 5. März 1986; JP-A-60 204 345 (CANON K.K.) 15-10-1985
   
Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft eine Tintendruckeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

[0002] Zur Darstellung von Zeichen oder grafischen Mustern mit einer Tintenschreibeinrichtung werden bekanntlich einzelne Tintentröpfchen aus einer oder aus mehreren Düsen eines Tintendruckkopfes gegen einen Aufzeichnungsträger gespritzt. Derartige Tintenschreibeinrichtungen sind z.B. aus der europäischen Patentschrift 01 59 402 bekannt.

[0003] Für den praktischen Einsatz von Tintenschreibeinrichtungen wird häufig gefordert, die Zeichen mit verschiedener, unterschiedlicher Schriftqualität darzustellen. Man unterscheidet zwischen einer sogenannten Entwurfsqualität (Draftquality) einer Standardqualität und einer sogenannten Schönschriftqualität. Letztere wird häufig auch durch den Ausdruck "Near-Letter-Quality" bezeichnet. Es ist bekannt (DE-OS 33 07 196) zur Erzielung verschiedener Schriftqualitäten die Druckgeschwindigkeit zu verändern, d.h. die Druckgeschwindigkeit gegenüber der für die Darstellung von Zeichen in einer Standardqualität vorgesehenen Druckgeschwindigkeit zu verdoppeln und dabei jeweils nur in jeder zweiten Spalte der Matrix ein Tintentröpfchen auszustoßen. Es ist außerdem aus der zitierten europäischen Patentanmeldung 01 59 402 bekannt, das Tröpfchenvolumen der ausgestoßenen Tintentröpfchen abhängig von der gewählten Schriftqualität zu verändern.

[0004] Tintendruckeinrichtungen sind sowohl zum Druck in Schwarz-Weiß als auch zum mehrfarbigen Druck bekannt. Eine derartige Tintendruckeinrichtung zum mehrfarbigen Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers wird z.B. in der europäischen Patentschrift 00 21 389 beschrieben. Jeweils eine vorgegebene Anzahl von Düsen des Tintendruckkopfes wird mit Tinte gleicher Farbe versorgt. Die Tinten sind in Tintenbehältern enthalten, die senkrecht zum Aufzeichnungsträger hintereinander an der Rückseite des Tintendruckkopfes angeordnet sind. Der Aufzeichnungsträger wird in einer Schreibstation zeilenweise bedruckt und zwischen zwei Druckvorgängen jeweils um eine Teilzeile verschoben, deren Breite der Anzahl der übereinander benachbarten angeordneten Düsen mit Tinte gleicher Farbe entspricht. Derartige Tintenschreibköpfe zum Farbdruck haben eine Vielzahl von Einzeldüsen, z.B. 24 Einzeldüsen pro Kopf, die in sechs Reihen zu je vier Düsen angeordnet sind. Drei Reihen der Düsen dienen für die Schwarz-Weiß-Darstellung und drei Reihen zur Farbdarstellung. Dabei druckt eine Reihe Magentarot, eine Reihe Gelb und eine Reihe die Farbe Cyanblau. Es ist jedoch auch möglich, z.B. einen Tintenschreibkopf zu verwenden, bei dem vier Reihen zu je sechs Düsen angeordnet sind. Dabei dient eine Reihe mit 12 Düsen für den Schwarz-Weißdruck und drei Reihen mit je 4 Düsen zur Farbdarstellung.

[0005] Aus der DE-A-31 21 481 ist ein Drucker bekannt, bei dem Druckköpfe mit in einer Reihe angeordneten Druckelementen mit wahlweise unterschiedlicher Teilung einsetzbar sind. Mit einer Erkennungs- und einer Stelleinrichtung erfolgt eine automatische Anpassung der den Druckkopf in Druckzeilenrichtung bewegenden Motoransteuerung derart, daß die durch die Druckelemente vorgegebene und die durch die Druckkopfbewegung gebildete Rasterteilung aufeinander abgestimmt sind.

[0006] Aus der DE-A-32 33 425 ist eine Tintendruckeinrichtung der eingangs genannten Art mit einem Tintendruckkopf bekannt, dessen Düsen in zwei annähernd parallelen Reihen angeordnet sind. Bei einem verschleißbedingten Auswechseln des Tintendruckkopfes gegen einen gleichartigen Tintendruckkopf ist zur Gewährleistung einer gleichbleibend hohen Schriftqualität ein Verzögerungsabgleich der Ansteuerungszeitpunkte für die Düsen verschiedener Düsenreihen erforderlich, da die Düsenreihen-Abstände fertigungstechnisch bedingte Toleranzen aufweisen. Zur automatischen Durchführung des Verzögerungsabgleichs enthalten die gleichartigen Tintendruckköpfe Codierungen, die den tatsächlichen Abstand der Düsenreihen repräsentieren. Ein Decoder wertet den codierten Abstand der Düsenreihen aus und wirkt auf eine Ansteuereinrichtung im Sinne eines für den jeweils eingesetzten Druckkopf optimierten Verzögerungsabgleichs ein.

[0007] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tintendruckeinrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die es ermöglicht, sowohl farbig zu drucken als auch Schwarz-Weiß-Druck hoher Qualität zu erzeugen.

[0008] Diese Aufgabe wird bei einer Tintendruckeinrichtung der eingangs genannten Art gemäß dem kennzeichnenden Teil des ersten Patentanspruches gelöst.

[0009] Dadurch, daß der Tintendruckkopf auf dem Druckerwagen über eine Haltevorrichtung auswechselbar ausgestaltet ist, wobei eine erste Art von Tintendruckköpfen dem einfarbigen Tintendruck zugeordnet ist und eine zweite Art von Tintendruckköpfen dem mehrfarbigen Tintendruck, kann in einfacher Weise Farbdruck geringerer Qualität und Schwarz-Weiß-Druck hoher Qualität erzeugt werden.

[0010] Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, daß sowohl für Tintendruckköpfe mit farbigem Abdruck als auch Tintendruckköpfe die allein für Schwarz-Weiß geeignet sind die gleiche Ansteueranordnung verwendet werden kann. Man kann damit die für den Tintenkopf für farbigen Abdruck erforderliche Hardware bei geringem Softwareansteueraufwand ausnutzen, um nach Austausch des Tintendruckkopfes einen Tintendruckkopf für einfarbige Darstellung zu verwenden, der gegenüber herkömmlichen Tintendruckköpfen eine sehr hohe Auflösung aufweist.

[0011] Mit einem derartigen Tintendruckkopf läßt sich bei vergleichbarer Geschwindigkeit zu herkömmlichen Tintendruckköpfen die Schriftqualität wesentlich erhöhen oder aber die Schreibgeschwindigkeit.

[0012] Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der eigentlichen Ansteuerschaltung der Druckeinrichtung und dem austauschbaren Tintenkopf eine Codiermatrix angeordnet, die beim Wechseln von einem Tintendruckkopf der einen Art auf einen Tintendruckkopf der anderen Art (mehrfarbig) automatisch die entsprechende Verbindungen zur Ansteueranordnung verknüpft. Diese Codiermatrix kann z.B. aus einer dem Tintendruckkopf zugeordneten logischen Schaltungsanordnung bestehen oder aber sie ist in einfacher Weise als Steckverbindung ausgeführt, wobei die einzelnen Steckkontakte mit Steckschaltern in Verbindung stehen, die beim Einstecken des Tintenkopfes in die Haltevorrichtung die entsprechenden Verbindungen schließen.

[0013] Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Blockschaltbildes der erfindungsgemäßen Tintendruckeinrichtung

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Düsenplatte eines Tintendruckkopfes für einfarbigen Druckbetrieb und

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Düsenplatte eines Tintendruckkopfes für mehrfarbigen Druckbetrieb.



[0014] Die in der Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Tintenschreibeinrichtung besteht aus dem eigentlichen Tintendruckkopf K der z.B. ein Kunststoffkörper ist, der eine Mehrzahl von Tintenkanälen enthält, die in Richtung auf einen Aufzeichnungsträger P an einer Düsenplatte DP enden. Jedem Tintenkanal ist ein hier nicht dargestellter Wandler zugeordnet, der über eine elektronische Steuerung ST impulsweise ansteuerbar ist. In Abhängigkeit von einem Ansteuerimpuls findet eine Verformung des Wandlers statt, die zum Ausstoß eines einzelnen Tintentröpfchens führt. Die Bildung der Ansteuerimpulse erfolgt z.B. mit entsprechenden Signalen, die einem in einem Zeichengenerator ZG abgelegten Zeichenmuster entsprechen. Der Zeichengenerator enthält die zur Darstellung von Zeichen notwendigen Mustern, die entsprechend den Eingabedaten ED aufgerufen werden. Diese Eingabedaten ED können auch von einer Tastatur TA stammen. Über die Steuerschaltung ST werden auch die Signale für die Bewegung des Tintendruckkopfes K und des Aufzeichnungsträgers P abgegeben. Dazu sind zwei Antriebseinrichtungen, nämlich ein erster Motor M1 für die Bewegung des Tintendruckkopfes K und ein zweiter Motor M2 für die Bewegung des Aufzeichnungsträgers P vorgesehen. Über den ersten Motor M1 wird der Tintendruckkopf zeilenweise, also horizontal längs einer Zeile über den Aufzeichnungsträger P bewegt. Der zweite Motor M2 dient zum zeilenweisen Transport des Aufzeichnungsträgers P. Der Tintendruckkopf K ist auswechselbar ausgestaltet und ragt mit seinen Anschlüssen A in eine als Codiermatrix wirkende Steckverbinderleiste SV. Diese Steckverbinderleiste SV ist auf einer Halterung H des über den Motor M1 angetriebenen Druckerwagens befestigt.

[0015] Mit der beschriebenen Tintendruckeinrichtung können nun zwei Arten von Tintendruckköpfen (Fig. 2, Fig. 3) verwendet werden. Der Tintendruckkopf für mehrfarbigen Abdruck für den die Ansteuereinrichtung AS als Zeichengenerator und Steuereinrichtung eigentlich ausgelegt ist, enthält z.B. drei zueinander versetzt angeordnete Reihen aus je vier Einzeldüsen DUE für den Schwarz-Weiß-Abdruck (Fig. 3 SW) und drei Reihen mit je vier Düsen zum Farbdruck, wobei eine Reihe für Cyanblau Z, eine Reihe für Magentarot M und eine Reihe für Gelb Y vorgesehen ist. Es ist jedoch auch möglich, z.B. einen Tintenschreibkopf zu verwenden, bei dem vier Reihen zu je sechs Düsen angeordnet sind. Dabei dient eine Reihe mit 12 Düsen für den Schwarz-Weißdruck und drei Reihen mit je 4 Düsen zur Farbdarstellung.

[0016] Ersetzt man durch einfachen Austausch einen derartigen Tintenschreibkopf für Mehrfarbendruck durch einen Tintenschreibkopf für Einfarbenbetrieb gemäß Fig. 2 bei dem ebenfalls 24 Schreibdüsen in sechs Reihen zu vier Schreibdüsen versetzt zueinander angeordnet sind, so ist keine Änderung der Hardware Ansteueranordnung AS notwendig, da die Steckverbindung SV automatisch für die entsprechende Verknüpfung sorgt. Beim Übergang von einem Mehrfarbenschreibkopf auf einen Einfarbenschreibkopf (Fig. 3 zu Fig. 2) verbessert sich infolge der erhöhten Anzahl von Schreibdüsen pro Längenelement gegenüber dem Mehrfarbenschreibkopfes die Qualität des Schriftbildes erheblich. Anstelle der Verbesserung der Schriftqualität ist es auch möglich, durch die erhöhte Anzahl der Schreibdüsen die Schreibgeschwindigkeit zu steigern bzw. sowohl die Schreibgeschwindigkeit zu erhöhen als auch die Schriftqualität zu verbessern.

[0017] Bei der Verwendung von Schreibköpfen entsprechend der Fig. 2, bei dem 24 Düsen DUE in sechs Reihen angeordnet sind, kann mit einer einzigen zeilenweisen Bewegung eine komplette Druckzeile erstellt werden. Es ist nicht notwendig, mehrere Zeilenbewegungen durchzuführen.


Ansprüche

1. Tintendruckeinrichtung zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers (P) mit einem über eine Antriebseinrichtung (M1) im Druckbetrieb zeilenweise bewegbaren Druckerwagen mit einer Halterung (H) zur Aufnahme eines auswechselbaren Tintendruckkopfes (K), der mehrere, in mindestens zwei annähernd parallelen Reihen angeordnete Düsen enthält, aus denen Tinte auf den zu bedruckenden Aufzeichnungsträger (P) ausgestoßen wird und mit einer Ansteuerschaltung (AS), die die Düsen des Tintendruckkopfes einzeln ansteuert,
wobei in die Halterung (H) wahlweise entweder ein Mehrfarbendruckkopf (Fig. 3) oder ein Einfarbendruckkopf (Fig. 2) einsetzbar ist, und die Druckköpfe hinsichtlich der Reihenanzahl und der Düsenanzahl pro Reihe übereinstimmen, und wobei eine Fühleinrichtung vorgesehen ist, die die Art des verwendeten Tintendruckkopfes erfaßt und in Abhängigkeit davon eine die Düsen mit der Ansteuerschaltung (AS) verknüpfende Codiermatrix (SV) schaltet und/oder eine Anzeigeeinrichtung betätigt.
 
2. Tintendruckeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Codiermatrix (SV) dem Tintendruckkopf (K) zugeordnet ist.
 
3. Tintendruckeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (H) aus einer schaltbaren Steckverbindung besteht.
 


Claims

1. An ink-jet device for printing on a recording chart (P) with a printer truck, able to be moved line-by-line in a printing operation by way of a drive device (M1) with a holder (H) for receiving an exchangeable ink-jet print head (K), which contains several nozzles arranged in at least two approximately parallel rows, from which ink is ejected onto the recording chart (P) to be printed on and with a control circuit (AS), which controls the nozzles of the ink-jet print head individually,
wherein optionally either a multi colour print head (Figure 3) or a one colour print head (Figure 2) is able to be inserted into the holder (H) and the print heads correspond with regard to the number of rows and the number of nozzles per row and wherein a sensor device is provided, which detects the type of ink-jet print head used and, in dependence thereof, connects a coding matrix (SV) linking the nozzles to the control circuit (AS) and/or activates a display device.
 
2. An ink-jet device according to claim 1, characterised in that the coding matrix (SV) is allocated to the ink-jet print head (K).
 
3. An ink-jet device according to claim 1 or 2, characterised in that the holder (H) consists of a connectable plug-and-socket connection.
 


Revendications

1. Dispositif d'impression à encre pour appliquer une impression à un support d'enregistrement (P) au moyen d'un chariot d'impression déplaçable ligne par ligne lors de l'opération d'impression, en étant entraîné par l'intermédiaire d'un dispositif d'entraînement (M1), et comportant un dispositif de retenue (H) servant à recevoir une tête d'impression à encre interchangeable (K), qui comporte plusieurs buses, qui sont disposées suivant au moins deux rangées approximativement parallèles et d'où l'encre est éjectée en direction du support d'enregistrement (P) sur lequel l'impression doit être réalisée, et comportant un circuit de commande (AS), qui commande individuellement les buses de la tête d'impression à encre, et dans lequel, au choix une tête d'impression à plusieurs encres (figure 3) ou une tête d'impression à une seule encre (figure 2) peut être mis en place au choix dans le dispositif de support (H), et il existe un même nombre de rangées de têtes d'impression et un même nombre de buses dans chaque rangée, et dans lequel il est prévu un dispositif de détection, qui détecte le type de la tête d'impression à encre utilisée et, en fonction de cela, branche une matrice de codage (SV) reliant les buses au circuit de commande (AS) et/ou actionne un dispositif d'affichage.
 
2. Dispositif d'impression à encre suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la matrice de codage (SV) est associée à la tête d'impression à encre (K).
 
3. Dispositif d'impression à encre suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le dispositif de support (H) est constitué par un connecteur commutable.
 




Zeichnung