DE69729164T2

DE69729164T2 - Verfahren zur Absetzung eines Bildes

Info

Publication number: DE69729164T2
Application number: DE69729164T
Authority: DE
Inventors: Michael E. Portland Jones
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1996-11-27
Filing date: 1997-11-20
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2017-11-21
Also published as: JPH10157096A; EP0845752A3; EP0845752B1; US5949452A; DE69729164D1; US6059397A; EP0845752A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Tintenstrahldrucker und im Besonderen auf ein Verfahren zum Drucken eines zusammengesetzten Bildes, welches zwei Bildabschnitte umfasst, die an einem Saum verschachtelt sind.
Systeme zum Tintenstrahldrucken verwenden üblicherweise entweder direkte Druckverfahren oder eine Offsetdruck-Architektur. In einem typischen Direktdrucksystem wird Tinte aus Düsen in einem Druckkopf unmittelbar auf das endgültige Empfangsmedium ausgeworfen. Bei einem Offsetdrucksystem spritzt der Druckkopf die Tinte auf eine Zwischenübertragungsoberfläche wie etwa eine Flüssigkeitsschicht auf eine Walze. Daraufhin wird das endgültige Empfangsmedium in Kontakt gebracht mit der Zwischenübertragungsfläche und das Tintenbild wird auf das Medium übertragen und aufgeschmolzen oder fixiert.
Bei einigen Systemen zum Direkt- und Offsetdruck bewegt sich der Druckkopf relativ zu dem endgültigen Übertragungsmedium oder zu der Zwischenübertragungsoberfläche in zwei Dimensionen, während die Druckkopfdüsen aktiviert werden. Typischerweise wird der Druckkopf entlang einer X-Achse translatorisch bewegt, während das endgültige Empfangsmedium/die Zwischenübertragungsoberfläche entlang einer Y-Achse bewegt wird. Auf diese Weise "rastert" der Druckkopf über das Druckmedium und bildet ein Bild in Form einer Punktematrix, durch wahlweises Ablegen von Tintentropfen an bestimmten Stellen auf dem Medium.
Mit nachfolgendem Bezug auf den Bildablageprozess in einer Offsetdruck-Architektur bewegt sich der Druckkopf in einer X-Achsenrichtung, welche parallel zu der Zwischenübertragungsoberfläche ist, während die Walze, welche die Oberfläche trägt, rotiert wird. Typischerweise schließt der Druckkopf vielfache Düsen ein, welche in einer linearen Anordnung konfiguriert sind, um einen Satz von Ablaufzeilen auf der Zwischenübertragungsoberfläche mit jeder Rotation der Walze zu drucken. Eine präzise Ablage der Ablaufzeilen ist notwendig, um die Erfordernisse der Bildauflösung zu erfüllen, und um die Erzeugung von unerwünschten Druckartefakten, wie etwa Bahnen oder Streifen, zu vermeiden. Dementsprechend müssen die Bewegungen der X-Achse (translatorische Bewegung des Kopfes) und der Y-Achse (Rotation der Walze) sorgfältig koordiniert sein mit der Aktivierung der Düsen, um eine ordnungsgemäße Ablage der Ablaufzeilen zu gewährleisten.
Wenn die Größe der gewünschten Bilder ansteigt, werden die Anforderungen für die Bewegung der X-Achse/der translatorischen Bewegung des Kopfes und/oder der Y-Achse größer. Eine Technik zum Drucken von großformatigen Bildern ist in US-Patent Nr. 5,734,393, INTERLEAVED INTERLACED IMAGING, erteilt für den Anmelder der vorliegenden Anmeldung, offenbart. Diese Anmeldung offenbart ein Verfahren zum Verschachteln oder Zusammenfügen einer Vielzahl von Bildabschnitten, um ein größeres zusammenhängendes Bild auszubilden. Jeder der Bildabschnitte wird mit einer getrennten translatorischen Bewegung des Druckkopf in Richtung der X-Achse abgelegt. Nach der Ablage jedes Bildabschnittes wird der Druckkopf ohne Aktivierung der Düsen zu einer Anfangsposition für den nächsten Bildabschnitt bewegt. Angrenzende Bildabschnitte überlappen sich und sind verschachtelt an einem Saum, um ein zusammengesetztes Bild auszubilden.
Bei diesem Bildablageverfahren muss die relative Lage von jedem Bildabschnitt sorgfältig gesteuert werden, um sichtbare Artefakte an dem Saum zu vermeiden, welcher angrenzenden Bildabschnitten folgt. Mit besonderem Bezug auf die Bewegung des Druckkopfs in Richtung der X-Achse ist es notwendig, jeden Bildabschnitt derart präzise abzulegen, dass angrenzende Bildabschnitte ausgerichtet sind, um ordnungsgemäß an dem Saum verschachtelt zu sein. Weiterhin muss die Bewegung in Richtung der X-Achse in der Lage sein, wiederholt zusammengesetzte Bilder mit unterschiedlichen Größen und Positionen auf dem Druckmedium zu erzeugen, ohne sichtbare Artefakte an dem Saum zwischen angrenzenden Bildbereichen zu erzeugen. Daher ist ein Mechanismus zur genauen Positionierung auf der X-Achse und ein entsprechendes Verfahren zur Positionierung erforderlich.
Tintenstrahldrucker nach dem Stand der Technik haben verschiedene Mechanismen verwendet, um die Bewegung eines Druckkopfs in Richtung der X-Achse zu liefern. Ein beispielhaftes Patent, welches auf einen Positioniermechanismus für die X-Achse gerichtet ist, ist US-Patent Nr. 5,488,396, PRINTER PRINT HEAD POSITIONING APPARATUS AND METHOD (das '369 Patent), welches für den Anmelder der vorliegenden Anmeldung erteilt ist. Dieses Patent offenbart einen Bewegungsmechanismus, welcher einen Schrittmotor umfasst, der über ein Metallband mit einem Hebelarm verbunden ist. Die Drehung des Hebelarms bewerkstelligt eine seitliche X-Achsenbewegung für eine Positionierwelle, welche an dem Druckkopf angebracht ist. Dieser Mechanismus überträgt jeden Schritt des Schrittmotors auf einen Bildpunkt der seitlichen X-Achsenbewegung des Druckkopfs. Das Ausmaß der X-Achsentranslation pro Schritt des Schrittmotors ist durch eine exzentrisch angeordnete Kugel anpassbar, welche positionierbar auf dem Hebelarm ist.
Wenngleich der Positioniermechanismus des '396-Patents eine hochgenaue und wiederholbare Positionierung des Druckkopfs bereitstellt, ist dieser trotzdem kleinen Abweichungsfehlern unterworfen, welche auf Faktoren zurückzuführen sind wie Ungleichmäßigkeiten in der Schrittmotorphase und thermische Ausdehnung von verschiedenen Komponenten bei sich ändernden Betriebstemperaturen. Zusätzlich können Änderungen in den horizontalen Düsenabständen in dem Druckkopf Unsicherheiten in Bezug auf die aktuelle X-Achsenposition einer Düse erzeugen und daher eine Unsicherheit in der Anordnung bestimmter Ablaufzeilen. Weiterhin werden diese Typen von Verschiebungsfehlern an dem Saum, welcher den zwei Bildabschnitten folgt vergrößert, wenn das vorstehend beschriebene Verfahren zum Drucken eines verschachtelten zusammengesetzten Bildes verwendet wird. Sogar sehr kleine Abweichungen in der Anordnung der Ablaufzeilen in der Größenordnung von 0,0003 Inch (0,0076 mm), welche normalerweise innerhalb eines voll durchflochtenen Bildes unsichtbar sind, erzeugen einen sichtbaren Artefakt aufgrund der Falscheinrichtung an dem Saum.
US 5,300,950 beschreibt ein rein verschachteltes Druckverfahren zur Verwendung in Tintenstrahldruckern mit phasenändernder Tinte, wobei das Verfahren das Erscheinungsbild von Abnormalitäten minimiert, wenn geometrisch zusammenhängende Formen gedruckt werden und weiterhin minimiert den horizontalen "Bandeffekt", welcher durch Übersprechen zwischen den Tintendüsen erzeugt wird, wenn alle Düsen aktiviert sind und weiterhin den "Saumeffekt" minimiert, welcher durch den Papierschrittmechanismus verursacht wird, wenn unterschiedliche Geschwindigkeitsprofile während des Druckens verwendet werden. Ein Drucken einer Vielzahl von verschachtelten zusammenhängenden Bildern mit unterschiedlicher Breite, wobei der Druckkopf in Bezug auf die empfangende Oberfläche über einen festen Vorschubabstand bewegt wird, ist nicht offenbart.
EP 0757328 A2 beschreibt durchflochtenes Tintenstrahldrucken. Der Tintenstrahldrucker druckt unter der Verwendung eines Durchflechtungsverhältnisses größer als 2 : 1. Der Druckerkopf hat einen Zwischendüsenabstand von N, während das Durchflechtungsverhältnis n : 1 derart ausgewählt wird, dass n ein ganzer Teiler von N + 2 oder N + 4 ist oder gleich N + 1 ist. Vielfach durchflochtene Bilder können "zusammengenäht" werden durch Drucken eines ersten verflochtenen Bildes, bewegen des Druckkopfes und drucken eines zweiten verflochtenen Bildes derart, dass der Kopfteil des zweiten Bildes mit dem Endteil des ersten verflochtenen Bildes überlappt. Ein Drucken von verschachtelten vielfach zusammengesetzten Bildern unterschiedlicher Breite, wobei der Druckkopf in Bezug auf die empfangende Oberfläche über einen festen Vorschubabstand bewegt wird, ist nicht offenbart. EP 0757328 A2 fällt unter Artikel 54(3) EPC.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die Druckkopfpositionierung in einem Tintenstrahldrucksystem zu verbessern in Bezug darauf, im Wesentlichen Verschiebungsfehler, welche aus mechanischen Änderungen in dem Druckkopf-Positionierungsmechanismus resultieren, zu eliminieren. Dieses Ziel wird erreicht durch Bereitstellung eines Verfahrens gemäß Anspruch 1.
Es ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass die selben Düsen auf dem Druckkopf verwendet werden, um den Saum für alle Bilder, unabhängig von deren Größe, zu drucken.
Es ist ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass die Größe und Position des Bildes durch das selektive Auslösen und Nicht-Auslösen von Düsen in dem Druckkopf gesteuert wird.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass Druckartefakte, welche aus Ungenauigkeiten des Antriebsmechanismus für die X-Achse und/oder Unsicherheiten in der Düsenposition auf dem Druckkopf entstehen, wirksam minimiert werden.
Das Bildablageverfahren verwendet identische Bewegungen des Druckkopfes entlang der X-Achse, um Bildabschnitte, welche an einem Saum überlappen und das gesamte zusammengesetzte Bild ausbilden, genau abzulegen. Dieselben Düsen in dem Druckkopf werden verwendet, um den Saum in allen Bildern unabhängig von der Größe zu drucken. Durch die Bewegung des Druckkopfs über gleiche Abstände entlang der X-Achse für alle Bilder vermeidet das Verfahren der vorliegenden Erfindung im wesentlichen sichtbare Artefakte an dem Saum aufgrund von Unsicherheiten in der Druckkopfverschiebung entlang der X-Achse.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Form eines Beispieles beschrieben mit dem Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen:
1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Offset-Tintenstrahldrucken, welche das Bildablageverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.
2 ist eine anschauliche Draufsicht und zeigt die funktionsmäßige Beziehung zwischen einem Schrittmotor, ersten und zweiten Antriebsrädern, ersten und zweiten Antriebsriemen, Rollenantrieb, Schitzband und Druckkopfwagen, wobei diese Komponenten einen Antriebsmechanismus für die X-Achse umfassen. Die Figur verdeutlicht ebenso wie der Druckkopf an dem Druckkopfwagen angebracht ist, um entlang der X-Achse parallel zu der Übertragungswalze bewegt zu werden.
3 ist eine perspektivische Frontansicht und zeigt, wie das Schlitzband den Rollenantrieb mit dem Druckkopfwagen verbindet.
4 ist eine vergrößerte Draufsicht auf einen Ausschnitt der Druckkopf-Vorderfläche und zeigt parallele, vertikale Reihen von Tintendüsen, wobei jede Reihe von oben nach unten eine Tintendüse mit Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz aufweist.
5 ist eine schematische Darstellung von Zeilenverflechtungen mit einem 4 : 1 Verflechtungsverhältnis und einem Druckkopf mit einem Zwischendüsenabstand N von 10 Bildelementen, wobei die Figur die X-Achsenposition von verschiedenen benachbarten Tintenstrahlreihen repräsentiert, wie sie von der Übertragungswalze während des Druckens eines zusammenhängend gefüllten Bildes gesehen werden.
6 ist eine schematische Darstellung eines Abschnittes von Ablaufzeilen, welche durch die Tintenstrahlreihen der 5 gedruckt werden.
7 ist eine verdeutlichende Darstellung von Ablaufzeilen, welche an den äußersten linken und rechten Kanten eines verflochtenen Bildes gedruckt werden, wobei der Druckkopf einen Zwischendüsenabstand von 10 Bildelementen und ein Verflechtungsverhältnis von 4 : 1 aufweist.
8 ist eine vereinfachte Darstellung eines verflochtenen Bildes mit einem Kopfteil und einem Endteil.
9 ist eine vereinfachte Darstellung der Verschachtelung von zwei Bildabschnitten an einem Saum durch Einrichten des Endabschnittes von einem Bildbereich mit dem Kopfabschnitt eines anderen Bildbereichs, um ein zusammengesetztes Bild auszubilden.
10 ist eine ausschnittsweise Draufsicht auf die Vorderseite des Druckkopfs und zeigt die äußerst links stehende Reihe von Tintendüsen, welche in einem Abstand A von der Innenseitenkante des linken Seitenrahmens des Druckers angeordnet ist, wobei diese Position den Punkt darstellt, an welchem der Druck gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung beginnt.
11 ist eine schematische Darstellung und zeigt die Bewegung des Druckkopfes entlang der X-Achse während aufeinanderfolgender Durchläufe gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine verdeutlichende Darstellung der Position des Saumes in einem ersten zusammengesetzten Bild entlang der X-Achse.
13 ist eine verdeutlichende Darstellung der Position des Saumes auf der X-Achse in einem zweiten zusammengesetzten Bild, welches eine andere Breite als das erste zusammengesetzte Bild der 12 aufweist, wobei der Saum in 13 bei dem selben Abstand C entlang der X-Achse von der Innenseitenkante des Druckenahmens angeordnet ist, wie der Saum in 12.
1 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Tintenstrahl-Offsetdruck, welche das Bildablageverfahren der vorliegenden Erfindung verwendet. Ein Beispiel für diesen Typ des Offsetdruckers ist in US-Patent Nr. 5,389,958 (das '958-Patent) mit dem Titel „IMAGING PROCESS" offenbart und für den Anmelder der vorliegenden Anmeldung erteilt. Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf die Verwendung in diesem Typ von Druckvorrichtungen. Es ist jedoch anzumerken, dass das Verfahren der vorliegenden Erfindung in verschiedenen anderen Tintenstrahl-Druckvorrichtungen verwendet werden kann, welche unterschiedliche Architekturen verwenden, wie etwa eine Vorrichtung zum direkten Drucken, in welcher Tinte unmittelbar auf ein Empfangsmedium gestrahlt wird. Dementsprechend wird die nachfolgende Beschreibung nur als verdeutlichend für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erachtet.
Mit weiterem Bezug auf die 1 empfängt die Druckvorrichtung 10 Bilddaten von einer Datenquelle 12. Ein Druckertreiber 14 innerhalb des Druckers 10 verarbeitet die Bilddaten und steuert die Abläufe der Druckmaschine 16. Der Druckertreiber 14 sendet formatierte Bilddaten zu dem Druckkopf 18 und steuert die Bewegung des Druckkopfes durch Aussenden von Steuersignalen zu einer Motorsteuerung 23, welche einen Antriebsmechanismus 20 für die X-Achsenbewegung aktiviert. Der Treiber 14 steuert ebenso die Rotation der Übertragungswalze 26 durch die Bereitstellung von Steuerungssignalen zu einer Motorsteuerung 22, welche den Walzenmotor 24 aktiviert.
Mit nachfolgenden Bezug auf die 2 wird im Betrieb der Druckkopf 18 parallel zu der Übertragungswalze 26 entlang einer X-Achse bewegt, während die Walze 26 rotiert wird und die Druckkopfdüsen (nicht gezeigt) aktiviert werden. Gemäß 3 erzeugt die Rotation der Walze 26 eine Bewegung in der Richtung der Y-Achse in Bezug auf den Druckkopf 18, wie durch den Bewegungspfeil Y angezeigt. Auf diese Weise wird ein Tintenbild auf einer Zwischenübertragungsschicht (nicht gezeigt) abgelegt, welche durch die äußere Oberfläche der Walze 26 getragen wird. Eine detailliertere Erklärung einer beispielhaften Tintenbildablage, welche Zeilenverflechtung verwendet, wird nachstehend bereitgestellt. Wenn das Bild vollständig auf der Zwischenübertragungsschicht abgelegt ist, wird ein endgültiges Empfangsmedium, wie etwa ein Blatt Papier oder ein Transparent, in Kontakt gebracht mit der Übertragungswalze 26 und das abgelegte Bild gleichzeitig auf das Medium übertragen und fixiert (übertragungsfixiert) wird.
2 und 3 verdeutlichen eine bevorzugte Ausführungsform eines Antriebsmechanismus 20 für die X-Achsenbewegung. Ein Schrittmotor 30 ist mit einem ersten Antriebsrad 32 durch einen ersten Antriebsriemen 34 verbunden. Der bevorzugte Schrittmotor 30 ist ein bipolarer Motor, betrieben im Mikroschrittbetrieb, mit einer Verschiebung von 1,8° pro Schritt. Das erste Antriebsrad 32 ist über einen zweiten Antriebsriemen 36 mit einem zweiten Antriebsrad 38 verbunden. Ein Schlitzband 42 verbindet den Rollenantrieb 40 mit dem Druckkopfwagen 44. Vorzugsweise ist der Rollenantrieb 40 aus einem Material hergestellt, welches einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 1,62 × 10^–6/°C oder weniger aufweist. Auf diese Weise bleibt die Größe des Rollenantrieb 40 im Wesentlichen unverändert über einen Bereich von Betriebstemperaturen, um eine nahezu konstante Beziehung zwischen der Rotation des Schrittmotors 30 und der Translation des Druckkopfwagens 44 zu erleichtern.
Gemäß 3 weist das: Band 42 eine längliche Form auf, welche einen ersten Arm 46, einen Mittelabschnitt 48 und einen zweiten Arm 50 aufweist, welcher eine Aussparung 52 einschließt, durch welche der erste Arm 46 frei durchlaufen kann. Vorzugsweise wird das Band aus rostfreiem Stahl gestanzt und weist eine Dicke von 0,008 inch (0,203 mm) auf. Das Band 42 ist fest mit dem Rollenantrieb 40 durch eine Befestigung 54 verbunden. Der zweite Arm 50 wickelt sich etwa eine halbe Umdrehung um den Rollenantrieb 40, erstreckt sich entlang des Druckkopfwagens 44 und ist mit dem Wagen durch eine Befestigung 58 verbunden. In ähnlicher Weise wickelt sich der erste Arm 46 ungefähr eine halbe Umdrehung um den Rollenantrieb 40, erstreckt sich durch die Ausbauung 52 und entlang des Druckkopfwagens 44 und ist mit dem Wagen durch eine Befestigung 60 verbunden.
Mit nachfolgendem Bezug auf 2 ist der Druckkopf 18 an den Druckkopfwagen 44 angebracht. Der Druckkopfwagen 44 ist verschiebbar auf einer Welle 64 zur Bewegung in der X-Achsenrichtung angebracht, wie durch den Bewegungspfeil X angezeigt. Im Betrieb wird der Schrittmotor 30 in die Richtung des Bewegungspfeiles A gedreht, wodurch das erste Antriebsrad 32 in der Richtung des Bewegungspfeiles B gedreht wird. Das zweite Antriebsrad 38 und der Rollenantrieb 40 werden hierdurch in der Richtung des Bewegungspfeiles C gedreht, wodurch der Druckkopfwagen 44 und der daran angebrachte Druckkopf 18 in Richtung der X-Achse verschoben wird. In der bevorzugten Ausführungsform überträgt dieser zweistufig reduzierte Antriebsmechanismus 20 jeden 1,8° Schritt des Schrittmotors 30 in eine Bewegung in der X-Achsenrichtung an dem Druckkopfwagen 44 von einem halben Bildpunkt. Daher sind zwei Schritte des Motors 30 erforderlich für eine X-Achsenbewegung von einem Bildpunkt. Es ist vom Fachmann zu würdigen, dass andere Mechanismen zum Verschieben des Druckkopfs 18 in der X-Achsenrichtung verwendet werden können in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, wie nachstehend beschrieben.
Mit weiterem Bezug auf 2 schließt der Druckkopf 18 eine Vorderseite 70 ein, welche sich parallel zu der Übertragungswalze 26 erstreckt. Die Walze 26 rotiert um eine Welle 74 in der Richtung des Bewegungspfeils E. Während die Walze rotiert und der Druckkopf 18 sich entlang der X-Achse bewegt, stößt eine Vielzahl von Tintendüsen (nicht gezeigt) auf der Vorderseite 70 Tinte auf die Zwischenübertragungsschicht (nicht gezeigt) auf der Walze 26 aus. Wie in der 6 verdeutlicht und im Einzelnen nachstehend erklärt, resultiert eine Umdrehung der Übertragungswalze 26 und eine gleichzeitige Translation des Druckkopfes 18 entlang der X-Achse bei gleichzeitiger Aktivierung der Tintendüsen 46 in der Ablage einer diagonalen Ablaufzeile, wie etwa Ablaufzeile 102, auf der Zwischenübertragungsschicht der Walze 26. Es ist anzumerken, dass eine Ablaufzeile eine Breite von einem Bildelement (eine Bildelementbreite) aufweist. Beim Drucken mit 300 Punkten pro Inch (dots per Inch: dpi, entsprechend 118 Punkte pro cm) weist ein Bildpunkt eine Breite von 0,00333 Inch (0,085 mm) auf. Daher ist die Breite einer 300 dpi Ablaufzeile = 0,00333 Inch (0,085 mm).
4 verdeutlicht einen Abschnitt der Vorderseite 70 des Druckkopfes 18 wie von der Zwischenübertragungsschicht auf der Walze 26 aus gesehen. Parallele vertikale Reihen umfassen vier Tintendüsen 46, wobei jede über die Vorderfläche 70 hin angeordnet ist. Wenngleich nur 4 Reihen 82, 84, 86 und 88 gezeigt sind, ist anzumerken, dass der bevorzugte Druckkopf 18 mindestens 88 Reihen von Tintendüsen 46 aufweist. Jede Reihe von Düsen 46 schließt von der Oberseite zu der Unterseite eine Tintendüse 46 für Cyan C, Magenta M, Gelb Y und Schwarz K ein. Auf diese Weise können individuelle Tintentropfen von einer einzigen Reihe von Tintendüsen 46 sich gegenseitig überlagern während eines Durchlaufs des Druckkopfes 18, um eine gewünschte Farbe zu erzeugen. In der bevorzugten Ausführungsform des Druckkopfes 18 ist die schwarze Tintendüse K in jeder Reihe von Düsen 46 um zwei Bildpunkte nach links versetzt von den anderen drei Tintendüsen Y, M und C darüber, wie in 4 zu sehen.
In der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung, welche nachfolgend genauer beschrieben wird, wird eine Zeilenverflechtungstechnik verwendet, um ein Tintenbild auf der Übertragungswalze 26 zu erzeugen. Zeilenverflechtung bedeutet das Drucken von angrenzenden Ablaufzeilen mit zwei oder mehr unterschiedlichen Reihen von Tintendüsen 46. Beispielsweise werden, ohne Bezug auf eine Darstellung, bei einer drei zu eins (3 : 1) Verflechtung die Ablaufzeilen 1, 4, 7 etc. mit einer ersten Reihe von Düsen, die Zeilen 2, 5, 8 etc. mit einer zweiten Reihe von Düsen und die Zeilen 3, 6, 9 etc. mit einer dritten Reihe von Düsen gedruckt. Eine Erörterung der Zeilenverflechtung ist in US-Patent Nr. 5,734,393 mit dem Titel „INTERLEAVED INTERLACED IMAGING" angegeben, welches fürn den Anmelder der vorliegenden Anmeldung erteilt wurde. Die bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung verwendet ein Drucken mit 118 dpcm. Es ist anzumerken, dass das Verfahren der vorliegenden Erfindung ebenso mit anderen Druckauflösungen, wie etwa 236 dpcm, verwendet werden kann.
Mit weiterem Bezug auf die 4 sind angrenzende Reihen von Tintendüsen 46 entlang der X-Achse durch einen Zwischendüsenabstand von N Bildpunktenbreiten beabstandet. Der Zwischendüsenabstand N bestimmt die Anzahl von angrenzenden Ablaufzeilen, welche gedruckt werden müssen, um ein vollständig gefülltes Bild zu drucken. Da eine einzige Ablaufzeile einer Rotation der Übertragungswalze 26 und einer gleichzeitigen Bewegung oder Schritt des Druckkopfes 18 entlang der X-Achse entspricht, bestimmt der Zwischendüsenabstand N ebenso die Anzahl der Rotationen der Walze, welche stattfinden müssen, um ein vollständig gefülltes Bild zu erzeugen. Daraus folgt, dass ein Druckkopf 18 mit einem Zwischendüsenabstand von N = 10, eine Anzahl von 10 Rotationen der Übertragungswalze erfordert, um ein vollständig gefülltes Bild zu erzeugen. Es ist anzumerken, dass die Größe des vollständig gefüllten Bildes von der Größe des Druckkopfs und dem verwendeten Zeilenverflechtungsverhältnis abhängt.
Wie vorstehend erläutert, wird eine Ablaufzeile durch die Drehung der Übertragungswalze 26 bei gleichzeitiger Bewegung des Druckkopfes 18 in der X-Achsenrichtung und Aktivierung der Tintendüsen 46 gedruckt. Um die vorstehend beschriebene 3 : 1 Verflechtung zu erzeugen, bewegt sich der Druckkopf 18 oder schreitet schrittweise eine Distanz n von 3 Bildpunkten in der X-Achsenrichtung für jede Rotation der Übertragungswalze voran. In der Praxis bewegt der Antriebsmechanismus 20 für die X-Achse den Druckkopf 18 mit einer konstanten Geschwindigkeit, währenddessen die Übertragungswalze 26 rotiert. Daher ist eine alternative Darstellung eines 3 : 1 Verflechtungsmusters die numerische Schrittfolge, durch welche der Druckkopf 18 läuft, um ein vollständig gefülltes Bild zu drucken. Für einen Druckkopf 18 mit einem Zwischendüsenabstand N = 10 und unter Verwendung einer 3 : 1 Vertlechtung ist die X-Achsen-Schrittfolge des Druckkopfs 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3.
5 und 6 verdeutlichen schematisch ein Beispiel der Zeilenverflechtung, welche durch einen Druckkopf 18 mit einem Zwischendüsenabstand N = 10 und einer Bildablageprozedur, welche ein 4 : 1 Verflechtungsverhältnis (n = 4) verwendet, erzeugt wird. 5 ist eine "Zeitablaufdarstellung" der X-Achsenposition für mehrere Tintenstrahlreihen, wie sie von der Walze 26 aus während des Druckens eines vollständig gefüllten Bildes zu sehen sind. Anders Ausgedrückt ist 5 eine schematische Darstellung eines Abschnitts eines vollständig gefüllten Bildes, welches die Position der Tintendüsen 46 vor jeder der 10 Rotationen der Walze 26 zeigt. Jedes der angrenzenden Symbole in der Folge 50 repräsentiert eine Reihe von Düsen 46 auf dem Druckkopf 18, wie sie von der Walze 26 aus gesehen werden. Alle die Symbole, welche die gleiche Form und Orientierung aufweisen, repräsentieren dieselbe Reihe von Düsen 46 der 4. Zum besseren Verständnis kann es für den Leser einfacher sein, jedes Symbol als eine einzige Tintendüse 46 anzusehen, welche einer bestimmten Reihe von Düsen entspricht, welche zu Beginn einer Rotation der Walze 26 positioniert wird. Die Zahl innerhalb der Symbole bezeichnet eine bestimmte Rotation der Transferwalze 26, wobei 1 die erste Rotation und 10 die letzte Rotation unter den 10 Rotationen ist, welche erforderlich sind, um ein gefülltes Bild zu drucken. Es folgt, dass die Symbole 82-1, 84-1, 86-1 und 88-1 die X-Achsenpositionen der Düsenreihen 82, 84, 86 und 88 jeweils repräsentieren bei dem Beginn der ersten Rotation der Walze 26.
Die Symbole 82-1 bis 82-10 repräsentieren die Position der Düsenreihe 82 zu Beginn der ersten bis zehnten Rotation der Walze 26 jeweils. In ähnlicher Weise repräsentieren die Symbole 84-1 bis 84-10 die Position der Düsenreihe 84 zu Beginn der ersten bis zehnten Rotation der Walze 26 jeweils. Dies verdeutlicht, dass für eine Verflechtung von 1 : 4 der Druckkopf 18 sich um einen Abstand von n = 4 Bildpunkten entlang der X-Achse mit jeder Rotation der Walze 26 bewegt. Aus 5 ist zu bemerken, dass die Düsenreihe 82 angrenzend ist zu der Düsenreihe 84. Es folgt, dass in 4 der Abstand zwischen dem Symbol 82-1 und dem Symbol 84-1 gleich dem Zwischendüsenabstand oder Zwischenraum von N = 10 Bildpunkten ist. 5 verdeutlicht ebenso, dass ein mit 4 : 1 verflochtenes Bild aus Bändern 71 besteht, welche den Ausgang von vier verschiedenen Düsenreihen beinhalten. Jedes der Bänder 71 hat eine Breite, welche gleich dem Zwischendüsenabstand N = 10 ist.
6 verdeutlicht einen Ausschnitt der Ablaufzeilen, welche durch die Düsenreihen, welche in 5 durch Symbole repräsentiert sind, gedruckt werden. Die Ablaufzeilen 102, 103 und 104 werden jeweils durch die Düsenreihen 82 bei aufeinanderfolgenden Rotationen der Walze 26 gedruckt. Insbesondere wird die Ablaufzeile 102 bei der ersten Rotation, die Ablaufzeile 103 bei der zweiten Rotation und die Ablaufzeile 104 bei der dritten Rotation gedruckt. Jedes Symbol entlang der oberen Reihe 90 repräsentiert die Position einer bestimmten Düsenreihe zu Beginn einer Ablaufzeile, d. h. zu Beginn einer Rotation der Walze 26. Diese Position entspricht ebenso dem Ende einer vorausgehenden Ablaufzeile, welche durch diese Düsenreihe bei einer vorausgehenden Rotation der Walze 26 gedruckt wird, wie durch das gleiche Symbol mit der selben Rotationsnummer in der unteren Reihe 92 angezeigt wird. Anders ausgedrückt stellt jedes Symbol entlang der unteren Reihe 92 die Position einer bestimmten Düsenreihe am Ende einer Ablaufzeile dar. Beispielsweise ist das Symbol 82-2, welches der Düsenreihe 82 entspricht, gleichzeitig positioniert am Ende der Ablaufzeile 102 (auf der unteren Reihe 92) und am Beginn der Ablaufzeile 103 (auf der oberen Reihe 90). Die einzige Ausnahme zu dieser Positionierung findet beim Beginn der ersten Rotation der Walze 26 statt, wie durch die Symbole 82-1 und 84-1 repräsentiert. Da dies die erste Rotation der Walze 26 ist, gibt es keine vorausgehenden Ablaufzeilen, welche bereits gedruckt wurden. Daher reprä sentieren die Symbole 82-1 und 84-1 ausschließlich den Beginn der Ablaufzeilen 102 und 107 jeweils und diese Symbole haben keine Entsprechung auf der Reihe 92.
Mit weiterem Bezug auf die 6 ist das Druckkopfschrittmuster für die dargestellte 4 : 1 Verflechtung 4, 4, 4, 4, 5, 4, 4, 4, 4, 4. Alle der Schritte überdecken den gleichen Abstand entlang der X-Achse von vier Bildpunkten pro Walzenumlauf mit Ausnahme des fünften Schrittes, welcher einer größer ist als die anderen. Diese zusätzliche Bildpunktbewegung bei der fünften Rotation der Walze 26 wird als Anpassungsbewegung in dieser Anmeldung bezeichnet. Die Vorschubbewegung wird bei dem Druck der Ablaufzeilen 100 und 105 dargestellt. Beispielsweise ist die Düsenreihe 80 am Ende des Drucks der Ablaufzeile 100 am Beginn der Ablaufzeile 102 positioniert, wobei diese Position gestrichelt durch das Symbol 80-6 in der unteren Reihe 92 bezeichnet ist. Die Ablaufzeile 102 wurde jedoch durch die Düsenreihe 82 in der ersten Rotation der Walze 26 gedruckt. Daher würde, wenn Drucken mit der Düsenreihe 80 in dieser Position fortgesetzt würde, die durch die Düsenreihe 80 gedruckte Ablaufzeile die Ablaufzeile 102 bei der nächsten Walzenrotation überlappen und die Verflechtung würde einen Spalt von einer Ablaufzeile aufweisen.
Um dieses Problem zu vermeiden, wird der Druckkopf 18 der 2 um ein zusätzliches Bildelement (die Anpassungsbewegung) an dem Ende der fünften Rotation der Walze 26 fortbewegt. Auf diese Weise wird die Düsenreihe 80 geeignet positioniert, nämlich angrenzend zu dem Beginn der Ablaufzeile 102, wobei diese Position durch das Symbol 80-6' gekennzeichnet ist. Diese Anpassungsbewegung muss stattfinden, wenn die Düsen nicht auf die Walze 26 drucken. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Oberfläche auf der Walze 26 größer als das größte auf der Walze 26 zu druckende Bild. Dies ermöglicht weiterhin, dass die Walze 26 einen Todbandabschnitt einschließt, über welchem die Druckkopfdüsen nicht aktiviert werden. Die Anpassungsbewegung findet innerhalb dieses Todbandabschnittes der Walze 26 statt.
Mit weiterem Bezug auf die 6 ist nach dem Ende der zehnten Rotation der Walze 26 das verflochtene Bild vollständig und der Druckvorgang stoppt. Dies wird durch die Symbole 94 und 96 an den Enden der Ablaufzeilen 108 und 109 jeweils angezeigt.
Das vorstehende Beispiel einer 4 : 1 Verflechtung verwendete einen Druckkopf 18 mit einem Zwischendüsenabstand N von 10. Dieser relativ kleine Wert von N wurde absichtlich gewählt, um die schematische Darstellung des Verflechtungsmusters zu erleichtern. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet der Druckkopf 18 einen Zwischendüsenabstand N von 28 mit einer 4 : 1 Verflechtung. Die entsprechende Schrittfolge des bevorzugten Druckkopfs 18 ist damit 4, 4, 4, 4, 4, 4, 6, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 5,35, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 6, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4. Eine Anpassbewegung findet am Ende der 7., 14. und 21. Rotation der Walze 26 statt. Die mittlere Anpassbewegung bei der 14. Rotation weist einen nicht ganzzahligen Wert von 1,35 Bildelementen auf, um eine Ablaufzeilenpaarung zu verwenden, um die Bildqualität weiterhin zu verbessern. Die Ablaufzeilenpaarung ändert die mittige Anpassungbewegung in einem Verflechtungsmuster auf einen Wert, welcher geringfügig von einem ganzzahligen Ablaufzeilenabstand abweicht. Auf diese Weise werden alle nachfolgend gedruckten Ablaufzeilen nicht gleich abständig sein von ihren beiden angrenzenden Ablaufzeilen, sondern anstelle dessen näher herangerückt oder "gepaart" mit einem der angrenzenden Ablaufzeilen sein. Die Paarung von Ablaufzeilen von verflochtenen Bildern wird im Einzelnen abgehandelt in US-Patent Nr. 5,625,390 (Anmeldungsnummer 08/381,615) mit dem Titel "PAIRING OF INK DROPS ON A PRINT MEDIUM" (die '615 Anmeldung) erteilt für den Anmelder der vorliegenden Anmeldung.
Vorsicht ist anzuwenden, wenn Kanten eines verflochtenen Bildes bei einem Verflechtungsverhältnis größer als 2 : 1 gedruckt werden. 7 verdeutlicht die Druckergebnisse bei der Verwendung von allen Düsenreihen auf dem Druckkopf 28. Die Reihe A ist die äußerst linke Kante eines verflochtenen Bildes und die Reihe B ist die äußerst rechte Kante eines verflochtenen Bildes, wobei der Zwischendüsenabstand N = 10 ist. Das Verflechtungsverhältnis 4 : 1 ist. Es ist anzumerken, dass die Reihen A und B tatsächlich entlang der selben horizontalen Achse gedruckt werden, und 7 die Reihen A und B zum Zweck der einfacheren Darstellung vertikal getrennt zeigt. Jedes Rechteck in den Reihen A und B repräsentiert eine Ablaufzeile des Bildes, wobei die Zahlen oberhalb der Rechtecke die jeweilige Düsenreihe repräsentieren, welche diese Ablaufzeile druckt. Wie gezeichnet, wird die Ablaufzeile mit einer "1" durch die äußerst linke oder erste Düsenreihe, die Ablaufzeile mit einer "2" durch die zweite Düsenreihe usw. gedruckt. In ähnlicher Weise werden die Ablaufzeilen mit einer "88" durch die äußerst rechte oder letzte Düsenreihe, die Ablaufzeilen mit einer "87" mit der nächsten angrenzenden Düsenreihe gedruckt usw.
Mit Bezug auf die Reihe A werden die Ablaufzeilen 100, 101, 102 und 103 während der ersten Rotation der Walze 26, die Ablaufzeilen 104, 105, 106 und 107 bei der zweiten Rotation gedruckt und so fort. Es ist anzumerken, dass der Hauptteil des verflochtenen Bildes sich rechts von den Ablaufzeilen, welche in der Reihe A dargestellt sind, ausdehnt. Wie diese Figur verdeutlicht, weist das resultierende verflochtene Bild Zwischenräume 110 auf und ist bis zur Ablaufzeile 112 nicht vollständig gefüllt. Der Druckbereich, welcher die Zwischenräume 110 zu Beginn des Druckens enthält, wird als "Kopf" 120 bezeichnet zum Zweck der Erörterung in dieser Anmeldung. Die Zwischenräume 110 in dem Kopf 120 würden normalerweise als nicht akzeptabel in einem gedruckten Bild erachtet. Um diese Zwischenräume zu vermeiden, konnte die linke Kante des verflochtenen Bildes zu der Ablaufzeile 112 derart aufgezeichnet werden, dass keine Ablaufzeilen links von der Ablaufzeile 112 gedruckt werden.
Mit nachfolgendem Bezug auf die Reihe B entsteht eine entsprechende Situation an dem anderen Ende des Druckkopfes und resultiert in einem "Endteil" 130. Um die Zwischenräume 132 in dem Endteil 130 zu vermeiden, könnte die äußerst rechte Kante des verflochtenen Bildes bis zu der Ablaufzeile 134 derart aufgezeichnet werden, dass keine Ablaufzeilen rechts von der Ablaufzeile 134 gedruckt werden.
Die 8 verdeutlicht eine vereinfachte Ansicht eines verflochtenen Bildes 140 entlang der X-Achse und zeigt das vollständig gefüllte Gebiet 142. Der Kopf 120 und der Endteil 130 werden Einfacherweise rampenrepräsentiert. Durch Begrenzen der Ausgabe des Druckkopfs 28 zwischen den Ablaufzeilen 148 und 150 können die Spalten vermieden werden und ausschließlich das vollständig gefüllte Gebiet 142 wird gedruckt.
Alternativ dazu ist mit Bezug wieder auf die 7 zu sehen, dass die Spalten 110 des Kopfes 120 perfekt ausgerichtet sind mit den Ablaufzeilen in dem Endteil 130. Daraus folgt, dass ein zusammengesetztes verflochtenes Bild verschachtelt oder "zusammengenäht" werden kann aus zwei Bildabschnitten durch Einrichten von deren jeweiligem Endteil 130 und Kopf 120. 9 zeigt eine vereinfachte Darstellung des Verschachtelns von zwei Bildabschnitten an einem Saum 165, um in einem breiteren zusammen gesetzten verflochtenen Bild 167 zu resultieren. Das Drucken eines zusammengesetzten verflochtenen Bildes 167, welches erheblich breiter ist als der Druckkopf 18, kann durch Drucken eines ersten Bildabschnittes 160 mit einem Endteil 162, Bewegen des Druckkopfs 18 zu dem Beginn 163 des Endteils 162 und anschließendem Drucken eines zweiten Bildabschnitts 164 mit einem Kopf 166, welcher mit dem Endteil 162 verschachtelt ist, erreicht werden. In der vorliegenden Anmeldung wird das Drucken des ersten Bildbereichs 160 und des Endteiles 162 als "Ablauf 1" bezeichnet und das Bewegen des Druckkopfes 18 zu dem Beginn 163 des Endteiles 162 wird als "Vorschubbewegung" und das Drucken des Kopfes 166 und des zweiten Bildbereichs 164 als "Ablauf 2" bezeichnet.
Das sich ergebende zusammengesetzte Bild 167 kann zwischen einer ersten Ablaufzeile 168 in dem ersten Bildbereich 160 und einer zweiten Ablaufzeile 170 in dem zweiten Bildbereich 164 aufgezeichnet sein. Das zusammengesetzte Bild 167 muss nicht die volle Breite, welche zwischen der ersten und zweiten Ablaufzeile 168 und 170 jeweils besteht, ausmachen. Anders ausgedrückt müssen die Düsenreihen auf dem Druckkopf 18, welche die äußerst linke und die äußerst rechte Kante des Bildes 167 drucken, nicht angrenzend an ein Ende des Druckkopfs sein. Daher werden, wenn die Breite des gewünschten zusammengesetzten verschachtelten Bildes 167 geringer als zweimal die maximale Breite eines einzigen, mit dem Druckkopf 18 druckbaren Bildabschnitts ist, weniger als alle der Düsenreihen verwendet, um den ersten und zweiten Bildabschnitt 160 und 164 jeweils zu drucken. Außerdem ist anzumerken, dass ein zusammengesetztes verschachteltes Bild mehr als zwei Bildabschnitte umfassen kann.
Aus der vorstehenden Beschreibung des Verflechtens eines ersten und zweiten Bildabschnittes 160, 164 ist zu entnehmen, dass die relative Position eines jeden Bildabschnitts entlang der X-Achse sorgfältig gesteuert werden muss, um sicherzustellen, dass eine ordnungsgemäße Ausrichtung an dem Saum 165 besteht. Es ist weiterhin wünschenswert, die Breite von einer oder von beiden Bildabschnitten 160, 164 zu variieren, um das Drucken von zusammengesetzten Bildern 167 mit variabler Breite zu ermöglichen.
Ein Verfahren zum Variieren der Breite des zusammengesetzten Bildes entlang der X-Achse besteht darin, die Länge der Vorschubbewegung zwischen dem Ende des Ab laufs 1 und dem Beginn des Ablaufs 2 zu variieren. Das Variieren der Länge der Vorschubbewegung erfordert jedoch ein Variieren der Düsenreihen, welche den Kopf 162 und den Endteil 166 drucken, welche den Saum 165 umfassen. Wie vorstehend erwähnt, resultieren selbst sehr kleine Ungenauigkeiten in der X-Achsenverschiebung in wahrnehmbaren Artefakten an dem Saum 165. Daher wird das Variieren der Tintendüsen, welche den Saum 165 drucken, einen sichtbaren Fehler an dem Saum erzeugen, wenn nur eine Unsicherheit von 0,0003 Inch in der Verschiebung des Druckkopfs 18 entlang der X-Achse besteht.
Um Fehler an dem Saum, welche durch X-Achsen-Unsicherheiten erzeugt werden, zu vermeiden, verwendet das Verfahren der vorliegenden Erfindung identische Bewegungen des Druckkopfs 18 entlang der X-Achse einschließlich identischer Vorschubabstände für alle zusammengesetzten Bilder von unterschiedlichen Breiten. Anders ausgedrückt sind die Anfangs- und Endpositionen des Druckkopfs 18 entlang der X-Achse für Ablauf 1 und Ablauf 2 identisch für alle Bilder. Die Breite des zusammengesetzten Bildes wird durch Wechseln der Düsen 64 gesteuert, welche die äußerst linken und äußerst rechten Ablaufzeilen 168, 170 des Bildes 167 (9) drucken. Wie nachstehend eingehend erklärt, ermöglicht dieses Verfahren, dass die gleichen Düsen den Saum 165 in allen Bildern drucken, wodurch Unsicherheiten in der X-Achsenposition des Druckkopf 18 an dem Saum 165 vermieden werden.
Mit nachfolgendem Bezug auf die 10 beginnt das Verfahren der vorliegenden Erfindung mit der Positionierung des Druckkopfs 18 bei einem Abstand A von einem festgelegten Referenzpunkt. In der bevorzugten Ausführungsform befindet sich der festgelegte Referenzpunkt innerhalb der Innenseitenkante 202 des linken Seitenrahmens 204 des Druckers 10, wie von der Walze 26 aus gesehen. Der Abstand A ist vorzugsweise 1,98 Inch (5,03 cm) gemessen von der Mittelinie der äußerst linken Düsenreihe 1.
Von dieser Position aus wird der Druckkopf 18 eine kleine Entfernung in Richtung auf den linken Seitenrahmen 204 des Druckers 10 hin bewegt, wie durch den gestrichelten Umriss des linken Endes 19 des Druckkopfs in 10 gezeigt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist dieser Abstand 8 Bildelemente. Dies ermöglicht, dass der Antriebsmechanismus 20 für die X-Achse den Druckkopf 18 auf eine konstante Geschwindigkeit beschleunigt, bevor der Ablauf 1 mit dem Drucken bei dem gewünschten Ab stand A von dem Referenzpunkt beginnt. 11 verdeutlicht in schematischer Weise die Position des Druckkopfs 18 entlang der X-Achse zu Beginn von Ablauf 1 (18-0), zum Ende Ablauf 1 (18-1), zu Beginn Ablauf 2 (18-2) und zum Ende Ablauf 2 (18-3). Wie vorstehend erwähnt, verwendet das bevorzugte Bildablageverfahren eine 1 : 4 Verflechtung und einen Zwischendüsenabstand N von 28. Dementsprechend wird die Walze 26 eine Anzahl von 28 Umdrehungen durchführen, um den Ablauf 1 fertig zu stellen und der Druckkopf wird entlang der X-Achse gemäß dem Schrittmuster 4, 4, 4, 4, 4, 4, 6, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 5,35, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 6, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4 fortschreiten. Daher ist beim Drucken mit 300 dpi die gesamte Entfernung S, welche von dem Druckkopf 18 entlang der X-Achse zurückgelegt wird, um den Ablauf 1 fertig zu stellen, gleich 117,35 Bildelemente, wobei eines der 300 dpi Bildelemente gleich 0,0333 Inch (0,8466 mm) beträgt.
Am Ende des Ablaufs 1 druckt der Druckkopf 18 den Endteil 162 des ersten Bildabschnitts 160 (9). Wie vorstehend erklärt, verwendet der bevorzugte Druckkopf 18 eine Anzahl von 88 Reihen von Tintendüsen 46, wobei die Reihen von 1 bis 88 von links nach rechts wie von der Walze 26 aus gesehen (siehe 10) nummeriert sind. In der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung werden die Düsenreihen 72 bis 74 verwendet, um den Endteil 162 des ersten Bildabschnitts 160 zu drucken. Daraus folgt, dass die Düsenreihen 75 bis 88 nicht zum Drucken verwendet werden während des Ablaufs 1. Wie vorstehend erwähnt, werden gemäß einem wichtigen Aspekt der vorliegenden Erfindung die gleichen Düsenreihen 72 bis 74 verwendet, um den Endteil 162 des ersten Bildabschnitts 160 in allen zusammengesetzten Bildern 167 unabhängig von der Breite zu drucken. Die Breite des zusammengesetzten Bildes 167 wird ausschließlich durch selektives Adressieren der Düsen gesteuert.
Mit Fertigstellung des Ablaufs 1 und des Endteils 162 führt der Druckkopf 18 eine Vorschubbewegung aus und bewegt sich zu dem Beginn 163 des Endteils 162, welcher ebenso der Beginn des Kopfes 166 ist (9). Diese Position entspricht dem Beginn des Ablaufs 2 wie durch das Bezugszeichen 18-2 in 11 angezeigt. Die Vorschubbewegung ist mit einer Rotation der Walze 26 koordiniert, um über eine ganze Anzahl von Walzenbewegungen stattzufinden, und die Tintendüsen sind während des Bewegungsschrittes nicht aktiv. Der Abstand B, welcher durch den Druckkopf 18 während der Vorschubbewegung zurückgelegt wird, ist für alle zusammengesetzten Bilder fest, unabhängig von der Breite. Die Formel zur Berechnung des Schrittabstandes B ist wie folgt: B = NW – {[(H – 1) + 1 – (n – 1)]N + S}, wobei N = Zwischendüsenabstand ist; W = größter Abstand zum vollständigen Füllen des Bildes entlang der X-Achse ist, welcher durch den Druckkopf adressierbar ist, ausgedrückt als die Zahl der Düsenreihen, welche sich über diesen Abstand erstrecken; H = Anzahl der Düsenreihen auf dem Druckkopf; n = Abstand, welchen der Druckkopf bei jeder Rotation der Walze zurücklegt; und S = Abstand, welcher durch den Druckkopf zurückgelegt wird, um den ersten Bildabschnitt zu drucken. In der bevorzugten Ausführungsform ist B = 1394,65 Bildelemente bei 300 dpi Druck, oder 4,644 Inch (11,81 cm).
Ablauf 2 beginnt mit dem Drucken des Kopfes 166 des zweiten Bildabschnitts 164. Wie vorstehend erläutert, ist der Kopf 166 mit dem Endteil 162 verschachtelt, um den Saum 165 zu bilden, welcher dem ersten und dem zweiten Bildabschnitt 160, 164 folgt (9). In der bevorzugten Ausführungsform werden die Düsenreihen 18 bis 20 des Druckkopfs 18 verwendet, um den Kopf 166 des zweiten Bildabschnitts 164 zu drucken. Daraus folgt, dass die Düsenreihen 1 bis 17 nicht verwendet werden für den Druck während des Ablaufs 2. Ebenso wie für den Ablauf 1 werden diese selben Düsenreihen 18 bis 20 verwendet, um den Kopf 166 des zweiten Bildabschnitts 164 in allen zusammengesetzten Bildern unabhängig von der Breite zu drucken. Zusätzlich bewegt der Ablauf 2 den Druckkopf 18 über den selben Abstand S entlang der X-Achse, 117,35 Bildelemente, und verwendet das gleiche Schrittmuster wie der Ablauf 1. Mit der Fertigstellung des Ablaufs 2 ist das vollständige zusammengesetzte Bild 167 ausgebildet. Es ist festzuhalten, dass das Verfahren der vorliegenden Erfindung das Drucken und Kombinieren von mehr als zwei Bildabschnitten beinhaltet, um ein zusammengesetztes Bild auszubilden.
Zusammenfassend unterliegt der Druckkopf 18, als ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung, identischen Bewegungen entlang der X-Achse, um alle Bilder zu drucken, unabhängig von der Bildbreite, Länge oder Position der empfangenden Fläche. Insbesondere sind, in Bezug auf einen festen Referenzpunkt auf dem Druckerrahmen die Position des Druckkopfs zu Beginn des Ablaufs 1 und der Abstand, welcher durch den Druckkopf bei der Durchführung des Ablaufs 1 zurückgelegt wird, die Vorschubbewegung und der Ablauf 2 alle die selben für jedes gedruckte Bild. Die Breite, Länge und Position eines bestimmten zusammengesetzten Bildes werden durch die wahlweise Aktivierung der Tintendüsen 46 auf dem Druckkopf 18 gesteuert. Anders ausgedrückt, wird die Breite, Länge und Position eines Bildes durch Variieren der Tintendüsen 46 gesteu ert, welche die linken und rechten Kanten des Bildes 167 drucken, wie durch die Ablaufzeilen 168 und 170 in 9 repräsentieren. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung erlaubt vorteilhafterweise, dass die selben Tintendüsen 46 den Saum 165, welcher dem ersten und zweiten Bildabschnitt 160, 164 folgt, in allen zusammengesetzten Bildern drucken. Es folgt ebenso, dass die Position des Saums 165 entlang der X-Achse in Bezug auf einen festen Referenzpunkt für alle Bilder fest ist, unabhängig von deren Breite, Länge oder Position auf dem Medium. Wie in 12 und 13 gezeigt, ist der Saum 165 bei dem selben Abstand C entlang der X-Achse von dem festen Referenzpunkt positioniert, welcher durch die Innenseitenfläche 202 der linken Rahmenseite 204 des Druckers 10 repräsentiert wird. Der Unterschied in der Anordnung des Saumes 165 innerhalb des Bildes 167 zu der Anordnung des Saumes 165 in dem Bild 167' resultiert aus einer Änderung in der Medienposition auf der Walze 26 und Änderungen in der Bildgröße und Position auf dem Medium.
Wie vorstehend erklärt, werden sogar sehr kleine Ungenauigkeiten in der Versetzung der X-Achse in sichtbaren Artefakten an dem Saum 165 resultieren. Demgemäss muss Schrittmuster, welchem der Druckkopf 18 entlang der X-Achse während der Abläufe 1 und 2 mit der Schrittbewegung folgt, präzise durch den Antriebsmechanismus für die X-Achse 20 gesteuert werden. Bei einem idealen Antriebsmechanismus für die X-Achse 20 würden Drehbefehle zu dem Schrittmotor 30 linear zu Translationen des Druckkopfs entlang der X-Achse entsprechen (2). In der Praxis bewirken jedoch verschiedene Faktoren, welche sich auf Komponenten des Antriebsmechanismus für die X-Achse 20 beziehen, Verschiebungsfehler der X-Achse. Diese Faktoren schließen Ungleichheiten in der Phase des Schrittmotors 30, Exzentrizitäten in den ersten und zweiten Antriebsrädern 32, 38 und dem Rollenantrieb 40 und ungenauen Zahneingriff zwischen den Bändern 34, 36 und den Antriebsrädern ein.
Um die Ungenauigkeiten in dem Antriebsmechanismus für die X-Achse 20 für einen bestimmten Drucker auszugleichen, wird die Geschwindigkeit des Druckkopfs entlang der X-Achse durch einen Eichfaktor angepasst, um die Druckkopfverschiebung mit der Walzenrotation zu koordinieren.
Anders ausgedrückt wird, für einen gegebenen Antriebsmechanismus für die X-Achse 20, die Geschwindigkeit des Druckkopfes 18 entlang der X-Achse während des Ablaufs 1 durch einen ersten Eichfaktor angepasst, um das gewünschte Druckkopf-Schrittmuster zu erreichen. In ähnlicher Weise wird die Geschwindigkeit des Druckkopfs 18 entlang der X-Achse während des Ablaufs 2 durch einen zweiten Eichfaktor angepasst und die Geschwindigkeit des Druckkopfs 18 während der Vorschubbewegung wird durch einen Vorschubeichfaktor angepasst. In der bevorzugten Ausführungsform wird jeder Eichfaktor empirisch bestimmt durch Analyse der Abweichung zwischen der X-Achsenverschiebung, welche durch den Druckertreiber 14 (1) gesteuert wird und der tatsächlichen X-Achsen-Verschiebung. Auf diese Weise wird die tatsächliche Druckkopfverschiebung entlang der X-Achse geeicht, um mit der erforderlichen Verschiebung gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung übereinzustimmen.
Die vorstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wurde zum Zweck der Verdeutlichung und Beschreibung gegeben. Sie wird nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form beschränkend, angesehen. Die Begriffe und Ausdrücke, welche angewandt wurden in der vorstehenden Beschreibung, werden hierin verwendet als Begriffe der Beschreibung und nicht zur Beschränkung. Die Verwendung dieser Begriffe und Ausdrücke soll Äquivalente der gezeigten und beschriebenen Merkmale und Teile derselben nicht ausschließen. Viele Änderungen, Abwandlungen und Variationen in Materialien und Anordnung der Teile können durchgeführt werden und die Erfindung kann auf viele verschiedene Druckvorrichten angewandt werden, alles ohne von dem erfinderischen Konzept, welches hier offenbart ist, abzuweichen.
Die bevorzugte Ausführungsform wurde gewählt und beschrieben, um die beste Verdeutlichung der Prinzipien der Erfindung und deren praktische Anwendung zu beschreiben, um hierdurch den Fachmann in die Lage zu versetzen, die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen zu nutzen und mit verschiedenen Modifikationen, wie sie zu einer bestimmten betrachteten Verwendung passend sind. Alle diese Modifikationen und Variationen bewegen sich im Unfang der Erfindung, wie sie durch die beiliegenden Ansprüche festgelegt wird, wenn diese gemäß der Breite interpretiert werden, zu welcher sie billigerweise, rechtmäßig und fairerweise bestimmt sind.

Claims

Ein Verfahren zum Drucken von vielfach zusammengesetzten Bildern mit einem Tintenstrahldrucker, wobei jedes der zusammengesetzten Bilder (167) mindestens zwei Bildabschnitte (160, 164) aufweist, welche an einem Saum (165) verschachtelt sind, wobei ein Tintenstrahldrucker mit einem Druckkopf (18) und einer empfangenden Fläche (26) verwendet wird, welche relative Bewegungen ausführen, wobei der Druckkopf eine Vielzahl von Düsen (46) zum Ausstoßen von Tinte einschließt, wobei die Vielzahl von Düsen mindestens entlang einer X-Achse angeordnet sind, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: (a) Drucken eines ersten Bildabschnitts (160) mit einem Endteil (162, 130), welches Zwischenräume (132) umfasst, durch Bewegen des Druckkopfes (18) in Bezug auf die empfangende Fläche (26), während Tinte ausgestoßen wird von mindestens einigen der Vielzahl der Düsen (46); (b) Bewegen des Druckkopf (18) in Bezug auf die empfangende Fläche über eine feste Vorschubentfernung B; (c) Drucken eines zweiten Bildabschnitts (164) mit einem Kopf (166, 120), welcher Zwischenräume (110) umfasst, wobei der Endteil des ersten Bildabschnittes mit dem Kopf des zweiten Bildabschnittes verschachtelt ist, um den Saum auszubilden und mindestens einen Teil eines ersten zusammengesetzten Bildes (167) mit einer ersten Breite fertigzustellen; (d) Wiederholen der Schritte (a) bis (c), um mindestens einen Teil eines zweiten zusammengesetzten Bildes mit einer Breite zu drucken, welche unterschiedlich zu der ersten Breite ist, wobei die Vorschubentfernung B, welche durch den Druckkopf (18) in Bezug auf die empfangende Fläche entlang der X-Achse zurückgelegt wird, identisch für das Drucken des ersten zusammengesetzten Bildes und des zweiten zusammengesetzten Bildes ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das erste zusammengesetzte Bild und das zweite zusammengesetzte Bild unterschiedlich auf der empfangenden Fläche angeordnet sind.
Das Verfahren zum Drucken eines vielfach zusammengesetzten Bildes gemäß Anspruch 1, wobei die Düsen um einen Abstand N entlang der X-Achse beabstandet sind, und wobei: der Schritt (a) weiterhin umfasst: (a1) Positionieren des Druckkopfs (18) in einer Entfernung A entlang der X-Achse von einem festen Referenzpunkt (202); (a2) Drucken eines Satzes von Ablaufzeilen durch Bewegen des Druckkopfes (18) in Bezug auf die empfangende Fläche (26), währenddessen Tinte von mindestens einigen der Vielzahl der Düsen (46) ausgestoßen wird, wobei der Druckkopf (18) sich in Bezug auf die empfangende Fläche (26) um eine Entfernung n entlang der X-Achse bewegt; (a3) Wiederholen des Schritts (a2) bis der erste Bildabschnitt mit einem Endteil fertiggestellt ist; der Schritt (b) weiterhin umfasst: (b1) Bewegen des Druckkopfs (18) in Bezug auf die empfangende Fläche (26) entlang der X-Achse um eine feste Vorschubentfernung B; der Schritte (c) weiterhin umfasst: (c1) Drucken eines Satzes von Ablaufzeilen durch Bewegen des Druckkopfes (18) in Bezug auf die empfangende Fläche (26), währenddessen Tinte von einem Teil der Vielzahl der Düsen (46) ausgestoßen wird, wobei der Druckkopf (18) sich in Bezug auf die empfangende Fläche (26) um eine Entfernung n entlang der X-Achse bewegt; (c2) Wiederholen des Schritts (c1), bis der zweite Bildabschnitt mit einem Kopf fertiggestellt ist.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die Breite des ersten zusammengesetzten Bildes und die Breite des zweiten zusammengesetzten Bildes durch das wahlweise Aktivieren der Vielzahl von Düsen (46) des Druckkopfes (18) gesteuert wird.
Ein Verfahren gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei die gleichen Düsen (46) des Druckkopfs (18) verwendet werden, um den Saum in dem ersten zusammengesetzten Bild und dem zweiten zusammengesetzten Bild zu drucken.
Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Saum von dem Referenzpunkt um den gleichen Abstand in dem ersten zusammengesetzten Bild und dem zweiten zusammengesetzten Bild beabstandet ist.
Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei N = Breite von 28 Bildelementen, n = Breite von vier Bildelementen und die Schritte (a2) und (c1) jeweils 28mal ausgeführt werden, um den ersten Bildabschnitt und den zweiten Bildabschnitt jeweils zu drucken.
Verfahren gemäß jedem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die Geschwindigkeit des Druckkopfes (18) entlang der X-Achse durch einen ersten Eichfaktor angepasst wird, während der erste Bildabschnitt gedruckt wird.
Verfahren gemäß jedem der Ansprüche 3 bis 8, wobei die Geschwindigkeit des Druckkopfes (18) entlang der X-Achse durch einen zweiten Eichfaktor angepasst wird, während der zweite Bildabschnitt gedruckt wird.
Verfahren gemäß jedem der Ansprüche 3 bis 9, wobei die feste Vorschubentfernung B durch die Formel B = NW – {[(H – 1) + 1 – (n – 1)]N + S} festgelegt ist, wobei N = Entfernung zwischen den Düsen entlang der X-Achse; W = eine Breite entlang der X-Achse für das maximale vollständig gefüllte Bild, welches durch den Druckkopf (18) adressierbar ist; H = gesamte Anzahl der Düsen (46); n = Entfernung, welche durch den Druckkopf (18) bei jeder Umdrehung der Walze zurückgelegt wird; und S = eine Entfernung, welche durch den Druckkopf (18) zurückgelegt wird, um den ersten Bildabschnitt zu drucken.
Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei die feste Vorschubentfernung B eine Breite von 1394,65 Bildelementen aufweist beim Drucken mit 300 dpi.
Verfahren gemäß jedem der Ansprüche 3 bis 11, wobei die feste Vorschubentfernung B durch einen Vorschub-Eichfaktor angepasst wird.
Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei die Schritte (a2) und (c1) jeweils den Schritt einschließen, den Druckkopf eine zusätzliche Entfernung von der Breite von zwei Bildelementen nach dem Drucken des 7. Satzes von Ablaufzeilen, von der Breite von 1,35 Bildelementen nach dem Drucken des 14. Satzes von Ablaufzeilen und von der Breite von zwei Bildelementen nach dem Drucken des 21. Satzes von Ablaufzeilen zu bewegen.
Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei der Schritt (a3) das (N – 1)-fache Wiederholen des Schritts (a2) umfasst, um den ersten Bildabschnitt mit einem Endteil fertigzustellen.
Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei der Schritt (c2) das (N – 1)-fache Wiederholen des Schrittes (c1) umfasst, um den zweiten Bildabschnitt mit einem Kopf fertigzustellen.
Verfahren gemäß jedem der Ansprüche 3 bis 15, wobei während des Schrittes (b1) keine Tinte aus der Vielzahl der Düsen ausgestoßen wird.