DE3412531A1

DE3412531A1 - Ink jet printing mechanism for multicolour printing on a recording medium

Info

Publication number: DE3412531A1
Application number: DE19843412531
Authority: DE
Inventors: Dieter Ing.(grad.) 2935 Bockhorn Folkens
Original assignee: Olympia Werke AG
Current assignee: AEG Olympia Office GmbH
Priority date: 1984-04-04
Filing date: 1984-04-04
Publication date: 1985-10-17

Abstract

Known ink jet printing mechanisms for multicolour printing on recording media do not yet allow optimum processing of text and graphics in offices. In this case, in particular the delivery of text in black is also only possible at a reduced delivery speed. The invention is based on the object of providing an ink jet printing mechanism with which text and graphics can be produced using black ink at a high and a low delivery speed and multicolour graphics at a reduced delivery speed. This object is achieved in that far more nozzles are provided for printing with black ink than for printing with the three basic colours cyan, yellow and magenta. <IMAGE>

Description

OLYMPIA WERKE AG E81/Ac/ra/PS 3412531OLYMPIA WERKE AG E81 / Ac / ra / PS 3412531

ANR: 1 003 976 ^. ⁰³· ^AP^{ril 1984} ANR: 1 003 976 ^. ⁰³ · ^A P ^{ril 1984}

Tintendruckeinrichtung zum mehrfarbigen Bedrucken eines Auf- zeichnungsträgers Ink printing device for multicolored printing of a recording medium

Die Erfindung betrifft eine Tintendruckeinrichtung zum mehrfarbigen Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to an ink printing device for multicolored printing of a recording medium of the type specified in the preamble of claim 1.

Aus der DE-A 23 49 453 ist eine Tintendruckeinrichtung bekannt, bei der jeweils drei Druckelemente für die Farben Gelb, Rot und Blau auf einem Schreibwagen angeordnet sind. Der Schreibwagen bewegt sich längs einer Trommel, um die der Aufzeichnungsträger gelegt ist. In Richtung der Bewegung des Schreibwagens sind die Druckelemente, die Tinte gleicher Farbe ausstoßen, jeweils nebeneinander angeordnet. In Drehrichtung der Trommel sind die Druckelemente für die unterschiedlichen Farben hintereinander angeordnet. Die Druckelemente sind über Versorgungsleitungen mit gestellfest angeordneten Tintenbehältern verbunden und werden von diesen über Pumpen mit den Tinten versorgt. Bei dieser bekannten Einrichtung wird die Tinte jeweils in einem kontinuierlichen Strahl ausgestoßen.From DE-A 23 49 453 an ink printing device is known, in which three printing elements for the colors yellow, red and blue are arranged on a writing carriage. The writing carriage moves along a drum around which the recording medium is placed. In the direction of the movement of the carriage are those Printing elements that eject ink of the same color, each arranged side by side. In the direction of rotation of the drum are the Printing elements for the different colors arranged one behind the other. The pressure elements are via supply lines connected to the frame-mounted ink containers and are supplied with the inks by these pumps. At this known device, the ink is each ejected in a continuous jet.

Durch die DE-C 29 25 812 ist eine Tintendruckeinrichtung zum mehrfarbigen Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers bekannt, bei der auf dem Druckerwagen drei Tintenbehälter am Tintendruckkopf angeordnet sind, die Tinten mit den Grundfarben Magenta, Gelb und Cyan enthalten. Hierbei sind die jeweils mit Tinte gleicher Farbe versorgten Düsen längs zweier paralleler Reihen übereinander und in der Höhe versetzt nebeneinander angeordnet. Der Tintendruckkopf weist hierbei drei Gruppen zu je vier Düsen auf. Wenn mit dieser bekannten Druckeinrichtung neben den oben genannten Grundfarben auch noch schwarze Tinte zum Einsatz kommenDE-C 29 25 812 is an ink printing device for multicolored printing of a recording medium known in which three ink containers on the printer carriage on the ink print head which contain inks with the primary colors magenta, yellow and cyan. They are the same with ink Nozzles supplied with paint are arranged along two parallel rows one above the other and offset in height next to one another. Of the The ink print head has three groups of four nozzles each. If, in addition to the above-mentioned basic colors, black ink is also used with this known printing device

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soll, dann ist ein zweiter Tintendruckkopf erforderlich. Hierdurch wird die Masse des zu bewegenden Druckerwagens erheblich vergrößert. Auch scheidet eine derartige Anordnung für eine billige Massenfertigung aus.a second inkjet print head is required. Through this the mass of the printer carriage to be moved is increased considerably. Such an arrangement is also different for one cheap mass production.

Durch die DE-A 33 12 372 ist ebenfalls eine Tintendruckeinrichtung zum mehrfarbigen Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers bekannt, wobei auf dem bewegbaren Druckerwagen vier Druckköpfe mit je zehn Düsen in Spaltenrichtung angeordnet sind. Obwohl die Tintenvorratsbehälter gestellfest angeordnet und über Versorgungsleitungen mit den Tintendruckköpfen auf dem bewegbaren Druckerwagen in Verbindung stehen, scheidet eine derartige Einrichtung für eine billige Massenfertigung aus.DE-A 33 12 372 also discloses an ink printing device for multicolored printing of a recording medium known, with four print heads on the movable printer carriage with ten nozzles each arranged in the column direction. Although the ink reservoirs are fixed to the frame and have supply lines are in communication with the ink printheads on the movable printer carriage, separates such a device for cheap mass production.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tintendruckeinrichtung zu schaffen, mit der eine Text- und Graphikerstellung bei schwarzer Tinte mit einer hohen und einer niedrigen Ausgabegeschwindigkeit und eine mehrfarbige Graphik mit verminderter Ausgabegeschwindigkeit möglich ist. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.The invention is based on the object of an ink printing device to create text and graphics in black ink with a high and a low output speed and multicolored graphics with reduced output speed are possible. This task is carried out by the invention characterized in claim 1 solved.

Die erfindungsgemäße Druckeinrichtung zeichnet sich durch einen einfachen und billigen Aufbau aus. Durch die wesentlich größere Anzahl von Düsen, die mit dem Vorratsbehälter mit schwarzer Tinte in Fließverbindung stehen, ist die Erzeugung von Text und Graphik mit hoher Ausgabegeschwindigkeit im Grobraster und mit einer niedrigen Geschwindigkeit im Feinraster auf einfachste Weise möglich.The printing device according to the invention is characterized by a simple and cheap construction. Due to the much larger number of nozzles that come with the reservoir of black ink are in fluid communication is the generation of text and Graphics with a high output speed in the coarse raster and with a low speed in the fine raster on the simplest Way possible.

Dunch die vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes nach den Patentansprüchen 4 und 5 wird verhindert, daß sich die aus den Düsen austretenden Tinten mit unterschiedlichen Farben vermischen.Dunch the advantageous embodiment of the subject matter of the invention According to claims 4 and 5, the inks emerging from the nozzles are prevented from being of different colors mix.

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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen. Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:Further advantageous configurations of the subject matter of the invention can be found in the further subclaims. The invention is illustrated below using an exemplary embodiment described in more detail. It shows:

Figur 1 Tintendruckeinrichtung in schaubildlicher Darstellung,Figure 1 ink printing device in diagrammatic form Depiction,

Figur 2 einen Schnitt durch den Tintendruckkopf, Figur 3 eine Einzelheit aus Figur 1 im Schnitt,FIG. 2 shows a section through the inkjet print head, FIG. 3 shows a detail from FIG. 1 in section,

Figur 4 Stirnfläche des Tintendruckkopfes mit zwei Düsenreihen undFigure 4 end face of the inkjet print head with two rows of nozzles and

Figur 5 Stirnfläche des Tintendruckkopfes mit drei Düsenreihen.Figure 5 front face of the inkjet print head with three rows of nozzles.

Die Figur 1 zeigt eine schaubildliche Darstellung einer Tintendruckeinrichtung zum mehrfarbigen Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers 1, bei der ein eine Mehrzahl von Druckelementen enthaltender Tintendruckkopf 2 auf einem längs des Aufzeichnungsträgers 1 bewegbarer Wagen 3 angeordnet ist. Der Druckerwagen 3 ist auf Führungsschienen 4, 5 längsbeweglich gelagert und mit einem Zahnriemen 6 fest verbunden, der mit einem .Riemenrad 7 in Eingriff steht. Dieses Riemenrad 7 ist über einen steuerbaren Schrittmotor 8 in bekannter Weise antreibbar. Der Aufzeichnungsträger 1 ist durch zwei Walzenpaare 9, 10 gespannt, von denen ein Walzenpaar 10 über einen Schrittmotor 11 antreibbar ist.FIG. 1 shows a diagrammatic representation of an ink printing device for multicolored printing of a recording medium 1, in which an ink printing head 2 containing a plurality of printing elements is arranged on a carriage 3 movable along the recording medium 1. The printer carriage 3 is mounted on guide rails 4, 5 so that it can move longitudinally and is firmly connected to a toothed belt 6, which is connected to a belt pulley 7 in Engagement is. This belt pulley 7 can be driven in a known manner via a controllable stepping motor 8. The recording medium 1 is tensioned by two pairs of rollers 9, 10, of which a pair of rollers 10 can be driven by a stepping motor 11.

Der Tintendruckkopf besteht gemäß den Figuren 1 und 4 aus zwei Düsenköpfen 12, 13, die gemäß der DE-C 22 33 469 aus luftdicht miteinander verbundenen Platten bestehen, in denen die Auslaufund Verbindungskanäle und die Druckkammern in bekannter Weise eingearbeitet sind. In der Figur 3 ist z. B. ein DruckelementAccording to FIGS. 1 and 4, the ink print head consists of two nozzle heads 12, 13, which according to DE-C 22 33 469 are made of airtight There are interconnected plates in which the discharge and connecting channels and the pressure chambers in a known manner are incorporated. In the figure 3 z. B. a pressure element

dargestellt, der eine Tintenkammer 14 aufweist, die durch eine elastische Membran 15 abgedeckt ist. Diese elastische Membran 15 ist mit einem als piezoelektrische Wandlereinrichtung ausgebildeten piezoelektrischen Kristall 16 verbunden, der die zur Erzeugung von kurzzeitigen Druckimpulsen erforderlichen Steuerimpulse über eine Leitung 17 von einer nicht dargestellten Ansteuerschaltung erhält. Der piezoelektrische Kristall 16 ist so polarisiert, daß er beim Anlegen einer Spannung die Membran 15 nach innen durchbiegt, wodurch das Volumen in der inneren Kammer 14 verkleinert wird. Hierdurch wird Tinte aus der Tintenkammer 14 durch den Verbindungskanal 18 aus einer zugeordneten Austrittsdüse 19 ausgestoßen, um schließlich auf dem Aufzeichnungsträger 1 aufgebracht zu werden. In der oben beschriebenen Weise werden alle Austrittsdüsen der beiden Düsenköpfe 12, 13 durch entsprechende Druckelemente beaufschlagt.which has an ink chamber 14 which is covered by an elastic membrane 15. This elastic membrane 15 is connected to a piezoelectric crystal 16 designed as a piezoelectric transducer device, which the for generating short-term pressure pulses necessary control pulses via a line 17 from a not shown Control circuit receives. The piezoelectric crystal 16 is polarized in such a way that when a voltage is applied it breaks the membrane 15 deflects inward, whereby the volume in the inner chamber 14 is reduced. This will remove ink from the Ink chamber 14 ejected through the connecting channel 18 from an associated outlet nozzle 19 to finally on the Recording medium 1 to be applied. In the manner described above, all outlet nozzles of the two nozzle heads 12, 13 acted upon by corresponding pressure elements.

Die tintenausstoßenden Druckelemente der beiden Düsenköpfe 12, 13 sind unabhängig voneinander betätigbar, wobei deren Düsen längs zweier paralleler und senkrecht zur Relativbewegung zwischen Tintendruckkopf 2 und Aufzeichnungsträger 1 angeordneter Reihen vorgesehen sind. Die den Düsen 19 des Düsenkopfes 12 zugeordneten Tintenkammern stehen über eine Versorgungsleitung 20 mit einem Tintenvorratsbehälter 21 in Verbindung, der Tinte schwarzer Farbe enthält. Wird z. B. aus einer der Düsen 19 des Düsenkopfes 12 Tinte ausgestoßen, so werden Aufzeichnungen von Text oder Graphik in schwarzer Farbe auf dem Aufzeichnungsträger 1 wiedergegeben. Die Düsen 22 und 23 des Düsenkopfes 13 erhalten Tinte mit der Grundfarbe Gelb über eine Versorgungsleitung 24 aus einem Vorratsbehälter 25. Die Austrittsdüsen 22, 23 stehen mit Zwischenkammern 26, 27 in Fließverbindung, denen Tinte aus einer gemeinsamen Zwischenkammer 28 zugeführt wird. Diese Zwischenkammer 28 ist mit dem Versorgungsschlauch 24 fest verbunden. Die Düsen 29, 30 stehen über Tintenkammern 31, 32, eine Zwischenkammer 33 und einen Versorgungsschlauch 34 mit einemThe ink-ejecting pressure elements of the two nozzle heads 12, 13 can be actuated independently of one another, with their nozzles along two parallel and perpendicular to the relative movement between the ink print head 2 and the recording medium 1 Rows are provided. The ink chambers assigned to the nozzles 19 of the nozzle head 12 are connected to a supply line 20 in communication with an ink reservoir 21 containing black ink. Is z. B. from one of the nozzles 19 of the Nozzle head 12 ejected ink, so are recordings of text or graphics in black color on the recording medium 1 reproduced. The nozzles 22 and 23 of the nozzle head 13 receive ink with the primary color yellow via a supply line 24 from a storage container 25. The outlet nozzles 22, 23 are in flow connection with intermediate chambers 26, 27, which Ink is supplied from a common intermediate chamber 28. This intermediate chamber 28 is fixed to the supply hose 24 tied together. The nozzles 29, 30 are above ink chambers 31, 32, an intermediate chamber 33 and a supply hose 34 with a

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Vorratsbehälter 35 in Fließverbindung, der Farbe mit der Grundfarbe Magenta enthält. In ähnlicher Weise stehen schließlich die Düsen 36, 37 über Tintenkammern 38, 39, eine Zwischenkammer 40 und einen Verbingungsschlauch 41 mit einem Vorratsbehälter 42 in Fließverbindung, welcher Tinte mit der Grundfarbe Cyan enthält. Durch die wesentlich größere Anzahl von Düsen 19, die mit dem Vorratsbehälter 21 mit schwarzer Tinte in Fließverbindung stehen, ist die Erzeugung von Text und Graphik mit hoher Ausgabegeschwindigkeit im Grobraster und mit einer niedrigen Geschwindigkeit im Feinraster auf einfachste Weise möglich. Mehrfarbige Graphik und Symbole dagegen sind nur mit verminderter Geschwindigkeit möglich, da den Grundfarben Gelb, Magenta und Cyan jeweils nur je zwei Düsen 22, 23; 29, 30; 36, 37 zugeordnet sind. Die Düsen 19 der Druckelemente in der ersten Reihe und die Düsen 22, 23; 29, 30; 36, 37 sind auf gleicher Höhe angeordnet, wobei die letzte Düse der einen Gruppe zu der ersten Düse der anderen Gruppe um einen Betrag von η + 1 - Spaltenabständen der Düsen entfernt angeordnet ist. Hierbei bedeutet η die Anzahl der Düsen pro Gruppe. Der Aufzeichnungsträger 1 ist beim Drucken von farbigen Bildern oder Symbolen jeweils um die Höhe von zwei Düsenabständen verschiebbar angeordnet, so daß die einzelnen Bereiche des Aufzeichnungsträgers 1 nacheinander den unterschiedlichen Farben führenden Düsen gegenüberstehen.Reservoir 35 in flow connection, which contains color with the basic color magenta. Finally, the Nozzles 36, 37 via ink chambers 38, 39, an intermediate chamber 40 and a connecting tube 41 with a storage container 42 in Flow connection, which contains ink with the primary color cyan. Due to the much larger number of nozzles 19, which with the Reservoir 21 are in flow connection with black ink, the generation of text and graphics with high output speed in the coarse screen and at a low speed in the fine screen is possible in the simplest possible way. Multicolored Graphics and symbols, on the other hand, are only possible at reduced speed, since the basic colors yellow, magenta and cyan each have only two nozzles 22, 23; 29, 30; 36, 37 are assigned. The nozzles 19 of the printing elements in the first row and the nozzles 22, 23; 29, 30; 36, 37 are arranged at the same level, the last nozzle of one group to the first nozzle of the other group by an amount of η + 1 - column spacings of the nozzles is located remotely. Here, η means the number of nozzles per group. The recording medium 1 is at Printing of colored images or symbols each arranged displaceably by the height of two nozzle spacings, so that the individual areas of the recording medium 1 face the different colors leading nozzles one after the other.

Um ein Vermischen der eventuell aus den Düsen 22, 23; 29, 30; 36, 37 austretenden farbigen Tinten mit unterschiedlichen Farben zu verhindern, ist eine Sperre zwischen der letzten Düse (23; 30) der einen und der ersten Düse (29; 36) der anderen Gruppe in die Oberfläche 46 des Tintendruckkopfes 13 eingearbeit ist. Die Sperre besteht aus Vertiefungen 47, 48 zwischen den Gruppen in Spaltenrichtung. Hierdurch wird ein Vermischen der eventuell aus den Düsenaustrittsflächen austretenden farbigen Tinten sicher vermieden.In order to allow mixing of the nozzles 22, 23; 29, 30; 36, 37 To prevent colored inks of different colors from leaking out, there is a barrier between the last nozzle (23; 30) of the one and the first nozzle (29; 36) of the other group is worked into the surface 46 of the ink print head 13. The lock consists of recesses 47, 48 between the groups in the direction of the columns. Mixing of the colored inks that may emerge from the nozzle exit surfaces is reliably avoided in this way.

Um das Druckraster bei der Erzeugung von Text und Graphik mit schwarzer Tinte noch weiter zu erhöhen, ist gemäß Figur 3 ein Tintendruckkopf vorgesehen, der je zwei Düsenreihen 50, 51 mit je zwölf Austrittsdüsen und eine dritte Düsenreihe mit drei Gruppen zu je zwei Austrittsdüsen gemäß dem Düsenkopf 13 der Figur 4 aufweist. Die erfindungsgemäßen Druckköpfe gemäß den Figuren 4 und 5 ermöglichen eine optimale Bearbeitung von Text und Graphik. Hierbei ist eine Texterstellung mit hoher Ausgabegeschwindigkeit im Grobraster und einer niedrigen Geschwindigkeit im Feinraster bei schwarzer Schrift auf hellem Untergrund möglich. Mehrfarbige Graphik und Symbole dagegen sind nur mit verminderter Geschwindigkeit ausgebfciar.In order to increase the print raster even further when generating text and graphics with black ink, a is shown in FIG Ink printhead is provided, which has two rows of nozzles 50, 51 each with twelve outlet nozzles and a third row of nozzles with three Has groups of two outlet nozzles each according to the nozzle head 13 of FIG. The print heads according to the invention according to the Figures 4 and 5 enable optimal processing of text and graphics. This involves creating text with a high output speed in the coarse grid and a low speed in the fine grid with black writing on a light background possible. Multi-colored graphics and symbols, on the other hand, are only displayed at a reduced speed.

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Claims

OLYMPIA WERKE AG - - "-" Μ / θΖ / Jfc / zie / PS 1953

Patentansprüche:Patent claims:

Tintendruckeinrichtung zum mehrfarbigen Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers, bei der ein eine Mehrzahl von Druckelementen enthaltender Tintendruckkopf, der auf einem sich längs des Aufzeichnungsträgers bewegbaren Druckerwagen angeordnet ist, und mehrere Tintenbehälter unterschiedlicher Farbe vorgesehen ist, und bei der jeweils eine vorgegebene Anzahl von einander benachbarten Druckelementen über Versorgungsleitungen mit dem gleichen Tintenbehälter verbunden ist, wobei die tintenausstoßenden Druckelemente unabhängig voneinander betätigbar und die Düsen der Druckelemente längs zweier paralleler und senkrecht zur Relativbewegung zwischen Tintendruckkopf und Aufzeichnungsträger angeordneter Reihen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß den Düsen (19) der Druckelemente der einen Reihe Tinte gleicher Farbe aus einem Vorratsbehälter (21) zuführbar und daß die Düsen (22, 23, 24, 25, 26, 27) der Druckelemente der anderen Reihe in Gruppen zusammengefaßt sind, denen Tinte unterschiedlicher Farbe aus getrennten Vorratsbehältern (25, 35, 42) zuleitbar ist.Ink printing device for multi-colored printing of a Recording medium, in which an ink print head containing a plurality of printing elements, which on a printer carriage movable along the recording medium is arranged, and a plurality of ink containers different color is provided, and in each case a predetermined number of adjacent printing elements via supply lines with is connected to the same ink tank, the ink-ejecting printing elements being independent of each other can be actuated and the nozzles of the pressure elements along two parallel and perpendicular to the relative movement between Ink print head and recording medium arranged rows are provided, characterized in that the nozzles (19) of the printing elements one row of ink of the same color can be supplied from a storage container (21) and that the nozzles (22, 23, 24, 25, 26, 27) of the printing elements of the other row are grouped together with different colored ink can be fed from separate storage containers (25, 35, 42).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (21) für die Druckelemente der ersten Reihe schwarze Tinte und die Vorratsbehälter (25, 35, 42) für die Druckelemente der zweiten Reihe Tinten mit den Grundfarben Gelb, Magenta und Cyan enthalten.2. Device according to claim 1, characterized in that the storage container (21) black ink for the printing elements of the first row and the reservoirs (25, 35, 42) for the printing elements of the contain second row of inks with the primary colors yellow, magenta and cyan.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Reihe der Druckelemente zwölf Düsen und die zweite Reihe drei Gruppen zu jeweils zwei oder ein Vielfaches von zwei Düsen aufweist.3. Device according to claim 2, characterized in that the first row of printing elements has twelve nozzles and the second row has three groups each has two or a multiple of two nozzles.

4. Device according to claim 3, characterized in that that the nozzles of the printing elements in the first and in the second row are arranged at the same height and that the last nozzle one group to the first nozzle of the other group by an amount equal to η + 1 column spacings of the nozzles is located remotely, where η is the number of nozzles per group.

5. Device according to claim 4, characterized in that the recording medium (1) can be displaced by the height of two nozzle spacings between two successive printing processes, see above that the individual areas of the recording medium (1) successively lead the different colors Face nozzles.

6. Device according to claim 4 or 5, characterized in that a lock between the last nozzle (23, 30) of one group and the first nozzle (29, 36) of the other group into the surface (46) of the inkjet print head (13) is incorporated with the outlet nozzles.

7 "Device according to claim 6, characterized in that the lock consists of a recess (47, 48) exists between the groups in the column direction.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ink j print head (2) has a third row (51) of nozzles in the column j direction, the nozzles being centered on the nozzles of the '. first row (50) are arranged and with the Vorratsbe-; black ink containers (21) are in fluid communication.