DE60129911T2

DE60129911T2 - Mehrfarbiger Tintenstrahlkopf

Info

Publication number: DE60129911T2
Application number: DE60129911T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Tokyo Kubota; Masashi Tokyo Shimosato
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2000-11-01
Filing date: 2001-10-30
Publication date: 2008-05-08
Anticipated expiration: 2021-10-31
Also published as: US20020051033A1; DE60129911D1; EP1203665A3; JP4205849B2; US6530647B2; EP1203665A2; EP1203665B1; JP2002137402A

Description

Diese Erfindung betrifft einen Farb-Tintenstrahlkopf, der geeignet ist zur Verwendung in einer Druckmaschine, einem Fotokopierer, einem Fax-Gerät, einem Plotter oder Ähnlichem.
Die Verwendung der Tintenstrahldrucktechnik ist für Farb-Druckmaschinen weit verbreitet, da sie das Farb-Drucken erleichtert. In den letzten Jahren hat die Anzahl von Düsen bei Farb-Druckmaschinen zum Ausstoßen von Tintentröpfchen erheblich zugenommen, um die Forderungen nach hoher Auflösung und Hochgeschwindigkeitsdrucken zu erfüllen. Folglich wurden große Tintenstrahlköpfe entwickelt, die mit einer riesigen Anzahl von Düsen versehen sind. Derartige komplexe Tintenstrahlköpfe ergeben jedoch eine geringe Fertigungsleistung und sind daher teuer. Deshalb wurden Bemühungen unternommen, Tintenstrahlköpfe zu entwickeln, die eine Vielzahl von Kopfeinheiten aufweisen, von denen jede eine relativ kleine Anzahl von Düsen besitzt, in dem Versuch, die Herstellungskosten zu senken. Zum Beispiel kann ein Farb-Tintenstrahlkopf hergestellt werden durch Herstellung großer Kopfblöcke, von denen jeder eine Vielzahl von Kopfeinheiten mit einer relativ kleinen Anzahl von Düsen aufweist, und Anordnung ebenso vieler Kopfblöcke wie die Anzahl von Tintenfarben, die für den Tintenstrahlkopf verwendet werden sollen. Ein solcher Farb-Tintenstrahlkopf arbeitet genauso wie ein Farb-Tintenstrahlkopf, der gebildet wird durch die Anordnung ebenso vieler Köpfe wie die Anzahl von Tintenfarben, die für den Tintenstrahlkopf verwendet werden sollen.
Inzwischen gibt es Niedriggeschwindigkeitsmaschinen, Standardgeschwindigkeitsmaschinen und Hochgeschwindigkeitsmaschinen, welche einen Farb-Tintenstrahlkopf aufweisen. Von diesen verwenden die Niedriggeschwindigkeitsmaschinen nur eine kleine Anzahl von Düsen, während die Hochgeschwindigkeitsmaschinen eine große Anzahl von Düsen erfordern, damit eine große Anzahl von Bildpunkten pro Druckvorgang erzeugt werden kann, was bei hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden muss.
Herkömmlicherweise werden Niedriggeschwindigkeitsmaschinen, Standardgeschwindigkeitsmaschinen und Hochgeschwindigkeitsmaschinen ausgeführt entweder mit unterschiedlichen Kopflängen, wie in den 14A, 14B und 14C der beigefügten Zeichnung dargestellt, oder mit unterschiedlichen Anzahlen von Kopfeinheiten oder unter Verwendung von Kopfblöcken mit unterschiedlichen Längen, wie in den 15A, 15B und 15C der beigefügten Zeichnung dargestellt. Man beachte, dass in den 14A bis 15C, das Bezugszeichen B eine mit schwarzer Tinte arbeitende Kopfeinheit und das Bezugszeichen Y eine mit gelber Tinte arbeitende Kopfeinheit bezeichnen, während die Buchstaben M und C eine mit magentafarbener Tinte bzw. eine mit cyanfarbener Tinte arbeitende Kopfeinheit bezeichnen.
Die in den 14A bis 15C dargestellten Kopfeinheiten der Maschinen haben jedoch jeweils Köpfe mit unterschiedlichen Längen für Niedriggeschwindigkeitsmaschinen, Standardgeschwindigkeitsmaschinen und Hochgeschwindigkeitsmaschinen. Mit anderen Worten, Niedriggeschwindigkeitsmaschinen, Standardgeschwindigkeitsmaschinen und Hochgeschwindigkeitsmaschinen erfordern die Herstellung von jeweils speziell angefertigten Köpfen, und dieser Arbeitsgang führt zu einer geringen Wirtschaftlichkeit und hohen Fertigungskosten. In ähnlicher Weise müssen im Falle von Druckmaschinen, die für die Verwendung von Kopfblöcken angepasst sind, für Niedriggeschwindigkeitsmaschinen, Standardgeschwindigkeitsmaschinen und Hochgeschwindigkeitsmaschinen verschiedene speziell angefertigte Köpfe, wie in den 15A bis 15C dargestellt, erstellt werden. Das Nettoergebnis ist ebenfalls eine geringe Wirtschaftlichkeit und hohe Fertigungskosten.
Das Problem der geringen Wirtschaftlichkeit und hohen Fertigungskosten entsteht auch, wenn die Anzahl der Köpfe für Niedriggeschwindigkeitsmaschinen, Standardgeschwindigkeitsmaschinen und Hochgeschwindigkeitsmaschinen so verdoppelt wird, dass die Düsen einer der Kopfgruppen und diejenigen der anderen Kopfgruppe abwechselnd so angeordnet werden, dass die Düsenzwischenräume der Anordnung halbiert und die Auflösung verdoppelt wird, weil die Anzahl speziell angefertigter Köpfe oder Kopfblöcke sowohl für die Niedriggeschwindigkeitsmaschinen als auch für die Standardgeschwindigkeitsmaschine als auch für die Hochgeschwindigkeitsmaschinen erhöht werden muss. In Anbetracht der oben beschriebenen Umstände ist es deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Farb-Tintenstrahlkopf bereitzustellen, der unter Verwendung einer Vielzahl identischer Kopfeinheiten ausgeführt werden kann, ungeachtet seiner Verwendung für eine Hochgeschwindigkeitsmaschine, eine Standardgeschwindigkeitsmaschine oder eine Niedriggeschwindigkeitsmaschine, um infolgedessen die Wirtschaftlichkeit zu steigern und die Kosten zu senken. Die obige Aufgabe wird erfüllt durch einen Farb-Tintenstrahlkopf, wie er in Anspruch 1 definiert ist.
Die Erfindung kann besser verstanden werden durch die folgende ausführliche Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen:
1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Farb-Tintenstrahlkopfes gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung und zeigt die Konfiguration eines Hauptteils ihres Druckabschnitts;
2 ist eine schematische Darstellung der Ausführungsform von 1 und zeigt deren Konfiguration;
3A und 3B sind schematische Darstellungen von Kopfblöcken, die für die Ausführungsform von 1 verwendet werden können, und zeigen deren Konfiguration;
4 ist eine schematische Darstellung von Kopfblöcken, die für die Ausführungsform von 1 verwendet werden können, und zeigt, wie deren Düsen zueinander positioniert sind;
5 ist eine schematische Darstellung eines Farb-Tintenstrahlkopfes gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung und zeigt deren Konfiguration;
6 ist eine schematische Darstellung von Kopfblöcken, die für die Ausführungsform von 5 verwendet werden können, und zeigt, wie deren Düsen zueinander positioniert sind;
7 ist eine schematische Darstellung eines Farb-Tintenstrahlkopfes gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung und zeigt deren Konfiguration;
8 ist eine schematische Darstellung von Kopfblöcken, die für die Ausführungsform von 7 verwendet werden können, und zeigt, wie deren Düsen zueinander positioniert sind;
9 ist eine schematische Darstellung eines Farb-Tintenstrahlkopfes gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung und zeigt deren Konfiguration;
10A und 10B sind schematische Darstellungen von Kopfblöcken, die für die Ausführungsform von 9 verwendet werden können, und zeigen deren Konfiguration;
11 ist eine schematische Darstellung von Kopfblöcken, die für die Ausführungsform von 9 verwendet werden können, und zeigt, wie deren Düsen zueinander positioniert sind;
12 ist eine schematische Darstellung eines Farb-Tintenstrahlkopfes gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung und zeigt deren Konfiguration;
13 ist eine schematische Darstellung von Kopfblöcken, die für die Ausführungsform von 12 verwendet werden können, und zeigt, wie deren Düsen zueinander positioniert sind;
14A bis 14C sind schematische Darstellungen eines bekannten Farb-Tintenstrahlkopfes und zeigen dessen Konfiguration; und
15A bis 15C sind schematische Darstellungen eines weiteren bekannten Farb-Tintenstrahlkopfes und zeigen dessen Konfiguration; und
Die vorliegende Erfindung wird nun ausführlicher beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung darstellt.
(Erste Ausführungsform)
1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Farb-Tintenstrahlkopfes gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung und zeigt die Konfiguration eines Hauptteils ihres Druckabschnitts. Mit Bezug auf 1 ist der Farb-Tintenstrahlkopf 1 auf einem Paar Schienen 2, 3 verschiebbar. Der Farb-Tintenstrahlkopf 1 wird so angetrieben, dass er sich für Druckvorgänge auf den Schienen 2, 3 in den durch Pfeil A in 1 gekennzeichneten Richtungen bewegt. In 1 bedeutet das Aufzeichnungsmedium 4 ein Aufzeichnungsmedium wie zum Beispiel eine Aufzeichnungspapierbahn, die so angetrieben wird, dass sie sich beim Druckvorgang in der durch Pfeil B in 1 gekennzeichneten Richtung bewegt.
Somit wird der Farb-Tintenstrahlkopf 1 so angetrieben, dass er sich in 1 auf den Schienen 2, 3 nach rechts und links bewegt, um auf dem Aufzeichnungsmedium 4 einen Druckvorgangszyklus durchzuführen. Während der Farb-Tintenstrahlkopf 1 den Vorgangszyklus vollendet, wird das Aufzeichnungsmedium 4 um eine vorgegebene Strecke vorwärts bewegt, und dann wird der Farb-Tintenstrahlkopf 1 erneut so angetrieben, dass er sich nach rechts und links bewegt und einen weiteren Druckvorgangszyklus auf dem Aufzeichnungsmedium 4 durchführt, entlang eines Bereichs, der an denjenigen Bereich angrenzt, in dem der vorherige Druckvorgangszyklus durchgeführt wurde. Der gewünschte gesamte Druckvorgang wird durch Wiederholung eines solchen Vorgangszyklus durchgeführt.
2 ist eine schematische Darstellung der oben beschriebenen Ausführungsform des Farb-Tintenstrahlkopfes von 1 und zeigt deren gesamte Konfiguration. Der Farb-Tintenstrahlkopf 1 weist insgesamt vier Kopfblöcke auf, von denen jeder vier Kopfeinheiten für vier verschiedene Farben hat. Mit anderen Worten, n = 4. Alle vier Kopfeinheiten haben dieselbe Länge und dieselbe Anzahl von Düsen, die mit denselben und identischen Zwischenräumen angeordnet sind. Hier sei angenommen, dass jede Kopfeinheit 100 Düsen hat.
Genauer gesagt, wird der erste Kopfblock 11 durch Anordnung einer Kopfeinheit 11B für schwarze Tinte, einer Kopfeinheit 11Y für gelbe Tinte, einer Kopfeinheit 11M für magentafarbene Tinte und einer Kopfeinheit 11C für cyanfarbene Tinte gebildet, die in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung (wie in 2 durch Pfeil A gekennzeichnet) in der vorgenannten Reihenfolge aufeinanderfolgen. In ähnlicher Weise wird der zweite Kopfblock 12 durch Anordnung einer Kopfeinheit 12B für schwarze Tinte, einer Kopfeinheit 12Y für gelbe Tinte, einer Kopfeinheit 12M für magentafarbene Tinte und einer Kopfeinheit 12C für cyanfarbene Tinte gebildet, die in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung in der vorgenannten Reihenfolge aufeinanderfolgen.
Ebenso wird der dritte Kopfblock 13 durch Anordnung einer Kopfeinheit 13B für schwarze Tinte, einer Kopfeinheit 13Y für gelbe Tinte, einer Kopfeinheit 13M für magentafarbene Tinte und einer Kopfeinheit 13C für cyanfarbene Tinte gebildet, die in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung in der vorgenannten Reihenfolge aufeinanderfolgen.
Schließlich wird der vierte Kopfblock 14 durch Anordnung einer Kopfeinheit 14B für schwarze Tinte, einer Kopfeinheit 14Y für gelbe Tinte, einer Kopfeinheit 14M für magentafarbene Tinte und einer Kopfeinheit 14C für cyanfarbene Tinte gebildet, die in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung in der vorgenannten Reihenfolge aufeinanderfolgen.
Dann befinden sich, wie in 3A dargestellt, bei jedem der Kopfblöcke 11, 12, 13, 14 die Kopfeinheit 11B, 12B, 13B oder 14B, je nach dem, welche geeignet ist, für schwarze Tinte und die Kopfeinheit 11M, 12M, 13M bzw. 14M, je nach dem, welche geeignet ist, für magentafarbene Tinte auf einer Seite des Blocksockels 15, während sich die Kopfeinheit 11Y, 12Y, 13Y bzw. 14Y, je nach dem, welche geeignet ist, für gelbe Tinte und die Kopfeinheit 11C, 12C, 13C bzw. 14C, je nach dem, welche geeignet ist, für cyanfarbene Tinte auf der gegenüberliegenden Seite des Blocksockels 15 befinden, wobei die Kopfeinheiten in der Reihenfolge Schwarz (B), Gelb (Y), Magenta (M) und Cyan (C), wie in 3A dargestellt, angeordnet sind.
3B ist eine vergrößerte schematische Darstellung eines Teils der Ausführungsform, der in 3A eingekreist und mit X1 gekennzeichnet ist. Mit Bezug auf 3B sind die End-Düsen 16 der Kopfeinheit 11B, 12B, 13B oder 14B für schwarze Tinte und die End-Düsen 17 der Kopfeinheit 11Y, 12Y, 13Y bzw. 14Y mit demselben und identischen Zwischenraum P zwischen den Düsen angeordnet. Deshalb überlappen sich, von der Seite gesehen, die Kopfeinheit 11B, 12B, 13B oder 14B für schwarze Tinte und die Kopfeinheit 11Y, 12Y, 13Y bzw. 14Y für gelbe Tinte bis zu einem gewissen Grad an den jeweiligen nahe beieinander liegenden Enden.
Die oben beschriebene Positionierung zueinander gilt auch für die Düsen der Kopfeinheit 11Y, 12Y, 13Y bzw. 14Y, je nach dem, welche geeignet ist, für gelbe Tinte und diejenigen der Kopfeinheit 11M, 12M, 13M bzw. 14M, je nach dem, welche geeignet ist, für magentafarbene Tinte, sowie für die Düsen der Kopfeinheit 11M, 12M, 13M bzw. 14M für magentafarbene Tinte und diejenigen der Kopfeinheit 11C, 12C, 13C bzw. 14C, je nach dem, welche geeignet ist, für cyanfarbene Tinte.
Dann sind die Kopfblöcke 11 bis 14 in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung des Tintenstrahlkopfes um einen Abstand, der gleich der Länge einer Kopfeinheit ist, sequentiell und leicht so gegeneinander versetzt, dass die zweite Kopfeinheit des ersten Kopfblocks und die erste Kopfeinheit des zweiten Kopfblocks genau in Druckrichtung fluchten und so weiter.
Insbesondere fluchten, wie in 4 dargestellt, die Düsen 18 der Kopfeinheit 11Y für gelbe Tinte, oder der zweiten Kopfeinheit, des ersten Kopfblocks 11 jeweils mit den entsprechenden Düsen 19 der Kopfeinheit 12B für schwarze Tinte, oder der ersten Kopfeinheit, des zweiten Kopfblocks 12 in Druckrichtung.
In ähnlicher Weise fluchten die Düsen der Kopfeinheit 12Y für gelbe Tinte, oder der zweiten Kopfeinheit, des zweiten Kopfblocks 12 jeweils mit den entsprechenden Düsen der Kopfeinheit 13B für schwarze Tinte, oder der ersten Kopfeinheit, des dritten Kopfblocks 13 in Druckrichtung. Ebenso fluchten die Düsen der Kopfeinheit 13Y für gelbe Tinte, oder der zweiten Kopfeinheit, des dritten Kopfblocks 13 jeweils mit den entsprechenden Düsen der Kopfeinheit 14B für schwarze Tinte, oder der ersten Kopfeinheit, des vierten Kopfblocks 14 in Druckrichtung.
Die Anzahl von Düsen einer jeden Kopfeinheit kann ermittelt werden unter Berücksichtigung der Fertigungseinrichtung, des Fertigungsausstoßes, der kleinstmöglichen Anzahl von Düsen gemäß den Spezifikationen der Druckmaschine, 1/n (n = eine ganze Zahl gleich oder größer als 2), der größtmöglichen Anzahl von Düsen gemäß den Spezifikationen der Druckmaschine, und so werter. Wenn jede Kopfeinheit Blinddüsen enthält, ist die größtmögliche Anzahl möglicherweise nicht ohne Rest durch die ganze Zahl n teilbar. Dann kann festgelegt werden, dass die Anzahl der Düsen gleich einer ganzen Zahl nahe dem Quotienten ist, den man durch Division der größtmöglichen Anzahl durch die ganze Zahl n erhält.
Bei dem Farb-Tintenstrahlkopf 1 mit der oben beschriebenen Konfiguration sind vier Kopfeinheiten für jede der Tintenfarben schwarz (B), gelb (V), magenta (M) und cyan (C) in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung des Tintenstrahlkopfes angeordnet, obwohl die Kopfeinheiten derselben Farbe in Druckrichtung recht weit voneinander getrennt sein können, und alle Düsen sind mit denselben und identischen Zwischenräumen P angeordnet. Deshalb wird ein Druckvorgangszyklus ordnungsgemäß durchgeführt mit einer Breite, die im Wesentlichen gleich der Breite von vier nebeneinander angeordneten Kopfeinheiten ist, wenn der Zeitpunkt des Ausstoßes von Tinte der jeweiligen Farbe aus den Düsen der jeweiligen Kopfeinheit ordnungsgemäß gesteuert wird. Somit kann unter Verwendung dieser Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Farb-Tintenstrahlkopfes eine Hochgeschwindigkeitsdruckmaschine ausgeführt werden. Werden zum Beispiel in einer Hochgeschwindigkeitsdruckmaschine, die diese Ausführungsform des Farb-Tintenstrahlkopfes aufweist, 400 Düsen für Tinte der jeweiligen Farbe verwendet, so wird hierfür n = 4 gewählt. Es kann Fälle geben, in den Blinddüsen verwendet werden. Dann ist die Gesamtanzahl von Düsen möglicherweise nicht ohne Rest durch n teilbar und beträgt zum Beispiel 402 für Tinte der jeweiligen Farbe. Es gibt jedoch kein Problem, wenn in einem solchen Fall n = 4 verwendet wird.
Wie weiter oben ausgeführt, haben alle Kopfblöcke dieselbe und identische Konfiguration. Wenn daher der Farb-Tintenstrahlkopf so gefertigt wird, dass er drei Kopfblöcke aufweist, indem von der weiter oben beschriebenen Ausführungsform eines Farb-Tintenstrahlkopfes ein Kopfblock entfernt wird, wird ein Druckvorgangszyklus ordnungsgemäß durchgeführt mit einer Breite, die im Wesentlichen gleich der Breite von drei nebeneinander angeordneten Kopfeinheiten ist, wenn der Zeitpunkt des Ausstoßes von Tinte der jeweiligen Farbe aus den Düsen der jeweiligen Kopfeinheit ordnungsgemäß gesteuert wird. Dann kann unter Verwendung eines solchen Farb-Tintenstrahlkopfes eine Standardgeschwindigkeitsdruckmaschine ausgeführt werden. Werden zum Beispiel in einer Standardgeschwindigkeitsdruckmaschine, die einen solchen Farb-Tintenstrahlkopf aufweist, 300 Düsen für Tinte der jeweiligen Farbe verwendet, so wird hierfür n = 3 gewählt. Wird ferner der Farb-Tintenstrahlkopf so gefertigt, dass er nur zwei Kopfblöcke aufweist, indem von der weiter oben beschriebenen Ausführungsform eines Farb-Tintenstrahlkopfes ein Kopfblock entfernt wird, wird ein Druckvorgangszyklus ordnungsgemäß durchgeführt mit einer Breite, die im Wesentlichen gleich der Breite von zwei nebeneinander angeordneten Kopfeinheiten ist, wenn der Zeitpunkt des Ausstoßes von Tinte der jeweiligen Farbe aus den Düsen der jeweiligen Kopfeinheit ordnungsgemäß gesteuert wird. Dann kann unter Verwendung eines solchen Farb-Tintenstrahlkopfes eine Niedriggeschwindigkeitsdruckmaschine ausgeführt werden. Werden zum Beispiel in einer Niedriggeschwindigkeitsdruckmaschine, die einen solchen Farb-Tintenstrahlkopf aufweist, 200 Düsen für Tinte der jeweiligen Farbe verwendet, so wird hierfür n = 2 gewählt.
Auf diese Weise können Farb-Tintenstrahlköpfe für Hochgeschwindigkeitsdruckmaschinen, solche für Standardgeschwindigkeitsdruckmaschinen und solche für Niedriggeschwindigkeitsdruckmaschinen unter Verwendung verschiedener Anzahlen von Kopfblöcken mit derselben und identischen Konfiguration hergestellt werden. Mit anderen Worten, es ist nicht mehr notwendig, für Hochgeschwindigkeitsdruckmaschinen, Standardgeschwindigkeitsdruckmaschinen oder Niedriggeschwindigkeitsdruckmaschinen speziell angefertigte Kopfblöcke herzustellen. Dann können Farb-Tintenstrahlköpfe zu niedrigen Kosten hergestellt werden, um eine hohe Wirtschaftlichkeit zu erzielen.
Die Rate, mit der Tinte aus den Düsen eines Farb-Tintenstrahlkopfes ausgestoßen wird, kann von Zeit zu Zeit geändert werden. Bei einer großen Druckmaschine zum Drucken von Plakaten zum Beispiel wird die Tinte mit einer hohen Rate ausgestoßen, um ein sehr dichtes Bild zu drucken, obwohl in diesem Fall die aufgebrachte Tinte aus den richtigen Bereichen auf dem Plakat und sogar auf dessen Rückseite ausfließen kann, weil das Plakat normalerweise von Betrachtern betrachtet wird, die sich an einer ziemlich weit davon entfernten Stelle befinden. Andererseits sollten in Büros installierte Druckmaschinen die Tinte mit einer geringeren Rate ausstoßen, um ein unerwünschtes Fließen der Tinte zu vermeiden, weil die von der Druckmaschine auf Papierblätter gedruckten Zeichen normalerweise aus kurzem Abstand gelesen werden und Bilder und Zeichen möglicherweise auf beide Seiten des jeweiligen Papierblatts gedruckt werden. Daher kann die Rate, mit der Tinte aus den Düsen eines Farb-Tintenstrahlkopfes ausgestoßen werden soll, je nach den aus der Druckmaschine kommenden Drucksachen erheblich variieren. Zwar kann der Forderung nach Änderung der Rate des Tintenausstoßes teilweise durch Wahl eines geeigneten Aufzeichnungsmediums, das normalerweise Aufzeichnungspapier sein kann, abgeholfen werden, aber dennoch muss die Tintenausstoßrate eines Farb-Tintenstrahlkopfes zu einem erheblichen Grad variabel gemacht werden. Zwar kann die Tintenausstoßrate durch Verwendung unterschiedlicher Köpfe mit unterschiedlichen Düsendurchmessern abgeändert werden, aber eine solche Anordnung erfordert die Herstellung von Köpfen mit unterschiedlichen Düsendurchmessern, was dem Versuch, die Herstellungskosten zu senken und die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen, entgegensteht.
Die Druckdichte kann variiert werden durch Verwendung nur eines Kopfes, der dafür angepasst ist, die Abstufung zu steuern und dessen Tintenausstoßrate zum Drucken eines einzelnen Bildpunktes deshalb variabel ist. Es gibt zwei Arten von Tintenstrahlköpfen, die dafür angepasst sind, die Abstufung des gedruckten Bildes zu steuern. Eine ist der Mehrtropfen-Tintenstrahlkopf, mit dem aus einer Düse sequentiell Tintentröpfchen ausgestoßen werden, um einen Bildpunkt zu bilden, und die Anzahl der Tintentröpfchen kann gesteuert werden, um die gewünschte Abstufung herzustellen. Die andere ist der Volumensteuer-Tintenstrahlkopf, mit dem die Größe des aus einer Düse ausgestoßenen Tintentröpfchens gesteuert wird durch selektives Anlegen einer geeigneten Spannung und eine geeignete Zeitdauer des Anlegens der Spannung, um den Innendruck der Tintenkammer zu steuern.
Jede der vorstehend beschriebenen zwei Arten ist auf jede Kopfeinheit eines jeden Kopfblocks dieser Ausführungsform eines Farb-Tintenstrahlkopfes 1 anwendbar. Deshalb können Hochgeschwindigkeitsdruckmaschinen, Standardgeschwindigkeitsdruckmaschinen oder Niedriggeschwindigkeitsdruckmaschinen durch Verwendung eines erfindungsgemäßen Tintenstrahlkopfes leicht ausgeführt und so angepasst werden, dass die Abstufung des gedruckten Bildes gesteuert wird.
(Zweite Ausführungsform)
5 ist eine schematische Darstellung eines Farb-Tintenstrahlkopfes gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung und zeigt deren Konfiguration. Diese Ausführungsform eines Farb-Tintenstrahlkopfes weist zwei Kopfblöcke auf, von denen jeder vier Kopfeinheiten für vier verschiedene Farben hat. Die vier Kopfeinheiten haben dieselbe Länge und dieselbe Anzahl von Düsen, die mit denselben und identischen Zwischenräumen angeordnet sind.
Insbesondere wird der erste Kopfblock 21 durch Anordnung einer Kopfeinheit 21B für schwarze Tinte, einer Kopfeinheit 21Y für gelbe Tinte, einer Kopfeinheit 21M für magentafarbene Tinte und einer Kopfeinheit 210 für cyanfarbene Tinte gebildet, die in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung (wie in 5 durch Pfeil A gekennzeichnet) in der vorgenannten Reihenfolge aufeinanderfolgen. In ähnlicher Weise wird der zweite Kopfblock 22 durch Anordnung einer Kopfeinheit 22B für schwarze Tinte, einer Kopfeinheit 22Y für gelbe Tinte, einer Kopfeinheit 22M für magentafarbene Tinte und einer Kopfeinheit 22C für cyanfarbene Tinte gebildet, die in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung in der vorgenannten Reihenfolge aufeinanderfolgen.
Die Kopfblöcke 21, 22 sind in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung leicht gegeneinander versetzt. 6 ist eine schematische Darstellung von Kopfblöcken, die für die Ausführungsform von 5 verwendet werden können, und zeigt deren Positionierung zueinander. Man beachte, dass 6 eine vergrößerte schematische Darstellung eines Teils der Ausführungsform ist, der in 5 eingekreist und mit X2 gekennzeichnet ist. Mit Bezug auf 6 sind die Düsen 23 der Kopfeinheit 21B für schwarze Tinte des ersten Kopfblocks 21 jeweils gegenüber den entsprechenden Düsen 24 der Kopfeinheit 22B für schwarze Tinte des zweiten Kopfblocks 22 um die Hälfte des Düsenzwischenraums P, mit dem die Düsen 23 und 24 angeordnet sind, versetzt.
In ähnlicher Weise sind die Düsen der Kopfeinheit 21Y für gelbe Tinte, diejenigen der Kopfeinheit 21M für magentafarbene Tinte und diejenigen der Kopfeinheit 21C für cyanfarbene Tinte des ersten Kopfblocks 21 jeweils gegenüber den entsprechenden Düsen der Kopfeinheit 22Y für gelbe Tinte, denjenigen der Kopfeinheit 22M für magentafarbene Tinte und denjenigen der Kopfeinheit 22C für cyanfarbene Tinte des zweiten Kopfblocks 22 um die Hälfte des Zwischenraums P, mit dem die Düsen angeordnet sind, versetzt.
Bei dieser Anordnung sind die vom ersten Kopfblock 21 und die vom zweiten Kopfblock 22 gedruckten Bildpunkte in Druckrichtung gesehen abwechselnd gelegen, so dass Bildpunkte mit einem Zwischenraum von P/2 oder der doppelten Auflösung eines jeden Kopfblocks gedruckt werden können. Mit anderen Worten, durch Verwendung zweier identischer Kopfblöcke kann eine Druckmaschine mit hoher Auflösung ausgeführt werden. Anders gesagt, eine Druckmaschine mit niedriger Auflösung kann durch Verwendung eines einzigen Kopfblocks ausgeführt werden.
Eine noch höhere Auflösung kann erreicht werden durch Verwendung dreier identischer Kopfblöcke, die so angeordnet sind, dass die Düsen eines jeden Kopfblocks um ein Drittel des Zwischenraums P bei der Anordnung der Düsen eines jeden Kopfblocks gegenüber den Düsen der übrigen Kopfblöcke versetzt sind. Allgemein gesagt, kann ein Farb-Tintenstrahlkopf, dessen Auflösung n-mal so groß ist wie die eines einzigen Kopfblocks, durchgeführt werden durch Verwendung von n Kopfblöcken (n = eine ganze Zahl gleich oder größer als zwei) und Versetzung der Düsen eines jeden Kopfblocks gegenüber den Düsen der übrigen Kopfblöcke um 1/n des Zwischenraums P bei der Anordnung der Düsen eines jeden Kopfblocks.
Somit kann eine Druckmaschine mit hoher Auflösung oder eine Druckmaschine mit niedriger Auflösung hergestellt werden, indem einfach eine geeignete Zahl von Kopfblöcken mit derselben und identischen Konfiguration verwendet wird. Dann können Farb-Tintenstrahlköpfe zu niedrigen Kosten gefertigt werden, um eine hohe Wirtschaftlichkeit zu erzielen.
Jede der weiter oben beschriebenen zwei Arten, der Mehrtropfen-Typ oder der Volumensteuer-Typ, ist auf jede Kopfeinheit eines jeden Kopfblocks dieser Ausführungsform eines Farb-Tintenstrahlkopfes zum Zweck der Abstufungssteuerung anwendbar.
(Dritte Ausführungsform)
7 ist eine schematische Darstellung eines Farb-Tintenstrahlkopfes gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung und zeigt deren Konfiguration. Wie in 7 dargestellt, weist diese Ausführungsform eines Farb-Tintenstrahlkopfes insgesamt vier Kopfblöcke auf, von denen jeder vier Kopfeinheiten für vier verschiedene Farben hat. Alle vier Kopfeinheiten haben dieselbe Länge und dieselbe Anzahl von Düsen, die mit denselben und identischen Zwischenräumen angeordnet sind. Die Kopfblöcke sind so angeordnet, dass keine zwei Kopfeinheiten derselben Farbe in Druckrichtung auf derselben Linie liegen. Genauer gesagt, wird der erste Kopfblock 31 durch Anordnung einer Kopfeinheit 31B für schwarze Tinte, einer Kopfeinheit 31Y für gelbe Tinte, einer Kopfeinheit 31M für magentafarbene Tinte und einer Kopfeinheit 31C für cyanfarbene Tinte gebildet, die in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung (wie in 7 durch Pfeil A gekennzeichnet) in der vorgenannten Reihenfolge aufeinanderfolgen. In ähnlicher Weise wird der zweite Kopfblock 32 durch Anordnung einer Kopfeinheit 32C für cyanfarbene Tinte, einer Kopfeinheit 32B für schwarze Tinte, einer Kopfeinheit 32Y für gelbe Tinte und einer Kopfeinheit 32M für magentafarbene Tinte gebildet, die in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung in der vorgenannten Reihenfolge aufeinanderfolgen.
Ebenso wird der dritte Kopfblock 33 durch Anordnung einer Kopfeinheit 33M für magentafarbene Tinte, einer Kopfeinheit 33C für cyanfarbene Tinte, einer Kopfeinheit 33B für schwarze Tinte und einer Kopfeinheit 33Y für gelbe Tinte gebildet, die in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung in der vorgenannten Reihenfolge aufeinanderfolgen.
Schließlich wird der vierte Kopfblock 34 durch Anordnung einer Kopfeinheit 34Y für gelbe Tinte, einer Kopfeinheit 34M für magentafarbene Tinte, einer Kopfeinheit 34C für cyanfarbene Tinte und einer Kopfeinheit 34B für schwarze Tinte gebildet, die in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung in der vorgenannten Reihenfolge aufeinanderfolgen.
Die Anordnung der Kopfeinheiten in jedem der Kopfblöcke 31 bis 34 und der Zwischenraum der Anordnung der Düsen sind dieselben wie in 3A dargestellt.
Jedoch fluchten die Kopfblöcke 31 bis 34 dieser Ausführungsform in Druckrichtung. 8 ist eine schematische Darstellung von Kopfblöcken, die für die Ausführungsform von 7 verwendet werden können, und zeigt deren Positionierung zueinander. Man beachte, dass 8 eine vergrößerte schematische Darstellung eines Teils der Ausführungsform ist, der in 7 eingekreist und mit X3 gekennzeichnet ist. Mit Bezug auf 8 fluchten die Düsen 35 der Kopfeinheit 33M für magentafarbene Tinte des dritten Kopfblocks 33 jeweils mit den entsprechenden Düsen 36 der Kopfeinheit 34Y für gelbe Tinte des vierten Kopfblocks 34 in Druckrichtung. In ähnlicher Weise fluchten die Düsen der Kopfeinheit 31B für schwarze Tinte des ersten Kopfblocks 31 und diejenigen der Kopfeinheit 32C für cyanfarbene Tinte des zweiten Kopfblocks 32 jeweils mit den entsprechenden Düsen 35 der Kopfeinheit 33M für magentafarbene Tinte des dritten Kopfblocks 33 in Druckrichtung.
Bei dem Farb-Tintenstrahlkopf mit der oben beschriebenen Konfiguration sind vier Kopfeinheiten für jede der Tintenfarben schwarz (B), gelb (V), magenta (M) und cyan (C) in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung des Tintenstrahlkopfes angeordnet, obwohl die Kopfeinheiten derselben Farbe in Druckrichtung recht weit voneinander getrennt sein können, und alle Düsen sind mit denselben und identischen Zwischenräumen P angeordnet. Deshalb wird ein Druckvorgangszyklus ordnungsgemäß durchgeführt mit einer Breite, die im Wesentlichen gleich der Breite von vier nebeneinander angeordneten Kopfeinheiten ist, wenn der Zeitpunkt des Ausstoßes von Tinte der jeweiligen Farbe aus den Düsen der jeweiligen Kopfeinheit ordnungsgemäß gesteuert wird. Somit kann unter Verwendung dieser Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Farb-Tintenstrahlkopfes eine Hochgeschwindigkeitsdruckmaschine ausgeführt werden. Werden zum Beispiel in einer Hochgeschwindigkeitsdruckmaschine, die diese Ausführungsform des Farb-Tintenstrahlkopfes aufweist, 400 Düsen für Tinte der jeweiligen Farbe verwendet, so wird hierfür n = 4 gewählt. Es kann Fälle geben, in den Blinddüsen verwendet werden. Dann ist die Gesamtanzahl von Düsen möglicherweise nicht ohne Rest durch n teilbar und beträgt zum Beispiel bei zwei Blinddüsen 402 für Tinte der jeweiligen Farbe. Es gibt jedoch kein Problem, wenn in einem solchen Fall n = 4 verwendet wird.
Wie weiter oben ausgeführt, haben alle Kopfblöcke dieselbe und identische Konfiguration. Wenn daher der Farb-Tintenstrahlkopf so gefertigt wird, dass er drei Kopfblöcke aufweist, indem von der weiter oben beschriebenen Ausführungsform eines Farb-Tintenstrahlkopfes ein Kopfblock entfernt wird, wird ein Druckvorgangszyklus ordnungsgemäß durchgeführt mit einer Breite, die im Wesentlichen gleich der Breite von drei nebeneinander angeordneten Kopfeinheiten ist, wenn der Zeitpunkt des Ausstoßes von Tinte der jeweiligen Farbe aus den Düsen der jeweiligen Kopfeinheit ordnungsgemäß gesteuert wird. Dann kann unter Verwendung eines solchen Farb-Tintenstrahlkopfes eine Standardgeschwindigkeitsdruckmaschine ausgeführt werden. Werden zum Beispiel in einer Standardgeschwindigkeitsdruckmaschine, die einen solchen Farb-Tintenstrahlkopf aufweist, 300 Düsen für Tinte der jeweiligen Farbe verwendet, so wird hierfür n = 3 gewählt. Wenn ferner der Farb-Tintenstrahlkopf so gefertigt wird, dass er nur zwei Kopfblöcke aufweist, indem von der weiter oben beschriebenen Ausführungsform eines Farb-Tintenstrahlkopfes ein Kopfblock entfernt wird, wird ein Druckvorgangszyklus ordnungsgemäß durchgeführt mit einer Breite, die im Wesentlichen gleich der Breite von zwei nebeneinander angeordneten Kopfeinheiten ist, wenn der Zeitpunkt des Ausstoßes von Tinte der jeweiligen Farbe aus den Düsen der jeweiligen Kopfeinheit ordnungsgemäß gesteuert wird. Dann kann unter Verwendung eines solchen Farb-Tintenstrahlkopfes eine Niedriggeschwindigkeitsdruckmaschine ausgeführt werden. Werden zum Beispiel in einer Niedriggeschwindigkeitsdruckmaschine, die einen solchen Farb-Tintenstrahlkopf aufweist, 200 Düsen für Tinte der jeweiligen Farbe verwendet, so wird hierfür n = 2 gewählt.
Auf diese Weise können die Köpfe für Hochgeschwindigkeitsdruckmaschinen, diejenigen für Standardgeschwindigkeitsdruckmaschinen und diejenigen für Niedriggeschwindigkeitsdruckmaschinen unter Verwendung verschiedener Anordnungsreihenfolgen der Tintenfarben von Kopfblöcken mit derselben und identischen Konfiguration hergestellt werden. Mit anderen Worten, es ist nicht mehr notwendig, für Hochgeschwindigkeitsdruckmaschinen, Standardgeschwindigkeitsdruckmaschinen oder Niedriggeschwindigkeitsdruckmaschinen speziell angefertigte Kopfblöcke herzustellen. Dann können Farb-Tintenstrahlköpfe zu niedrigen Kosten hergestellt werden, um eine hohe Wirtschaftlichkeit zu erzielen. Da die Kopfblöcke nicht gegeneinander versetzt sind, sondern in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung genau miteinander fluchten, kann außerdem die Länge des ganzen Kopfes im Wesentlichen so kurz wie die eines Kopfblocks gehalten werden. Jede der weiter oben beschriebenen zwei Arten, der Mehrtropfen-Typ oder der Volumensteuer-Typ, ist auf jede Kopfeinheit eines jeden Kopfblocks dieser Ausführungsform eines Farb-Tintenstrahlkopfes zum Zweck der Abstufungssteuerung anwendbar.
(Vierte Ausführungsform)
9 ist eine schematische Darstellung eines Farb-Tintenstrahlkopfes gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung und zeigt deren Konfiguration. Wie in 9 dargestellt, weist diese Ausführungsform eines Farb-Tintenstrahlkopfes insgesamt vier Kopfblöcke auf, von denen jeder vier Kopfeinheiten für vier verschiedene Farben hat. Alle vier Kopfeinheiten haben dieselbe Länge und dieselbe Anzahl von Düsen, die mit denselben und identischen Zwischenräumen angeordnet sind.
Genauer gesagt, wird der erste Kopfblock 41 durch Anordnung einer Kopfeinheit 41B für schwarze Tinte, einer Kopfeinheit 41Y für gelbe Tinte, einer Kopfeinheit 41M für magentafarbene Tinte und einer Kopfeinheit 410 für cyanfarbene Tinte gebildet, die in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung (wie in 9 durch Pfeil A gekennzeichnet) in der vorgenannten Reihenfolge aufeinanderfolgen, wobei eine vorgegebene Lücke jeweils zwei aneinandergrenzende Kopfeinheiten des Kopfblocks trennt.
In ähnlicher Weise wird der zweite Kopfblock 42 durch Anordnung einer Kopfeinheit 42B für schwarze Tinte, einer Kopfeinheit 42Y für gelbe Tinte, einer Kopfeinheit 42M für magentafarbene Tinte und einer Kopfeinheit 42C für cyanfarbene Tinte gebildet, die in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung in der vorgenannten Reihenfolge aufeinanderfolgen, wobei eine vorgegebene Lücke jeweils zwei aneinandergrenzende Kopfeinheiten des Kopfblocks trennt. Ebenso wird der dritte Kopfblock 43 durch Anordnung einer Kopfeinheit 43B für schwarze Tinte, einer Kopfeinheit 43Y für gelbe Tinte, einer Kopfeinheit 43M für magentafarbene Tinte und einer Kopfeinheit 43C für cyanfarbene Tinte gebildet, die in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung in der vorgenannten Reihenfolge aufeinanderfolgen, wobei eine vorgegebene Lücke jeweils zwei aneinandergrenzende Kopfeinheiten des Kopfblocks trennt.
Schließlich wird der vierte Kopfblock 44 durch Anordnung einer Kopfeinheit 44B für schwarze Tinte, einer Kopfeinheit 44Y für gelbe Tinte, einer Kopfeinheit 44M für magentafarbene Tinte und einer Kopfeinheit 44C für cyanfarbene Tinte gebildet, die in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung in der vorgenannten Reihenfolge aufeinanderfolgen, wobei eine vorgegebene Lücke jeweils zwei aneinandergrenzende Kopfeinheiten des Kopfblocks trennt.
Dann befinden sich, wie in 10A dargestellt, im jeweiligen Kopfblock 41, 42, 43, 44 die Kopfeinheit 41B, 42B, 43B oder 44B für schwarze Tinte, die Kopfeinheit 41Y, 42Y, 43Y bzw. 44Y für gelbe Tinte, die Kopfeinheit 41M, 42M, 43M bzw. 44M für magentafarbene Tinte und die Kopfeinheit 41C, 42C, 43C bzw. 44C für cyanfarbene Tinte, alle auf einer Seite des Blocksockels 45, wobei die Kopfeinheiten in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung in der Reihenfolge schwarz (B), gelb (Y), magenta (M) und cyan (C) angeordnet sind, wie in 10A dargestellt.
10B ist eine vergrößerte schematische Darstellung eines Teils der Ausführungsform, der in 10A eingekreist und mit X4 gekennzeichnet ist. Mit Bezug auf 10B sind die End-Düsen 46 der Kopfeinheit 41B, 42B, 43B oder 44B für schwarze Tinte und die End-Düsen 47 der Kopfeinheit 41Y, 42Y, 43Y bzw. 44Y mit denselben und identischen Zwischenräumen P angeordnet, aber die Kopfeinheit 41B, 42B, 43B oder 44B für schwarze Tinte und die Kopfeinheit 41Y, 42Y, 43Y bzw. 44Y für gelbe Tinte sind an den jeweiligen nahe beieinander liegenden Enden um das m-fache (m = eine ganze Zahl) des Düsenzwischenraums P voneinander getrennt.
Die oben beschriebene Positionierung zueinander gilt auch für die Düsen der Kopfeinheit 41Y, 42Y, 43Y bzw. 44Y für gelbe Tinte und diejenigen der Kopfeinheit 41M, 42M, 43M bzw. 44M für magentafarbene Tinte sowie für die Düsen der Kopfeinheit 41M, 42M, 43M bzw. 44M für magentafarbene Tinte und diejenigen der Kopfeinheit 41C, 42C, 43C bzw. 44C für cyanfarbene Tinte.
Dann sind die Kopfblöcke 41 bis 44 in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung des Tintenstrahlkopfes um einen Abstand, der kleiner als die Länge einer Kopfeinheit ist, sequentiell leicht gegeneinander versetzt. Wie in 11 dargestellt, sind von der Seite gesehen die End-Düse 46 am hinteren Ende der Kopfeinheit 41B für schwarze Tinte, die sich am hinteren Ende des ersten Kopfblocks 41 befindet, und die End-Düse 47 am vorderen Ende der Kopfeinheit 41Y für gelbe Tinte um einen solchen Abstand voneinander getrennt, dass die zwei Düsen 48 am vorderen Ende der Kopfeinheit 42B für schwarze Tinte, die sich am hinteren Ende des zweiten Kopfblocks 42 befindet, genau zwischen ihnen liegen und der Abstand zwischen den Düsen 46 und 48 sowie der Abstand zwischen den Düsen 48 und 47 dem Zwischenraum P der Anordnung der Düsen der Kopfeinheiten entspricht.
Der zweite Kopfblock 43 und der dritte Kopfblock 43 sowie der dritte Kopfblock 43 und der vierte Kopfblock 44 sind genauso zueinander positioniert.
Bei dem Farb-Tintenstrahlkopf 1 mit der oben beschriebenen Konfiguration sind vier Kopfeinheiten für jede der Tintenfarben schwarz (B), gelb (Y), magenta (M) und cyan (C) in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung des Tintenstrahlkopfes angeordnet, obwohl die Kopfeinheiten derselben Farbe in Druckrichtung recht weit voneinander getrennt sein können, und alle Düsen sind mit denselben und identischen Zwischenräumen P angeordnet. Deshalb wird ein Druckvorgangszyklus ordnungsgemäß durchgeführt mit einer Breite, die im Wesentlichen gleich der Breite von vier nebeneinander angeordneten Kopfeinheiten ist, wenn der Zeitpunkt des Ausstoßes von Tinte der jeweiligen Farbe aus den Düsen der jeweiligen Kopfeinheit ordnungsgemäß gesteuert wird. Somit kann unter Verwendung dieser Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Farb-Tintenstrahlkopfes eine Hochgeschwindigkeitsdruckmaschine ausgeführt werden. Werden zum Beispiel in einer Hochgeschwindigkeitsdruckmaschine, die diese Ausführungsform des Farb-Tintenstrahlkopfes aufweist, 400 Düsen für Tinte der jeweiligen Farbe verwendet, so wird hierfür n = 4 gewählt. Es kann Fälle geben, in den Blinddüsen verwendet werden. Dann ist die Gesamtanzahl von Düsen möglicherweise nicht ohne Rest durch n teilbar und beträgt zum Beispiel bei zwei Blinddüsen 402 für Tinte der jeweiligen Farbe. Es gibt jedoch kein Problem, wenn in einem solchen Fall n = 4 verwendet wird.
Wie weiter oben ausgeführt, haben alle Kopfblöcke dieselbe und identische Konfiguration. Wenn daher der Farb-Tintenstrahlkopf so gefertigt wird, dass er drei Kopfblöcke aufweist, indem von der weiter oben beschriebenen Ausführungsform eines Farb-Tintenstrahlkopfes ein Kopfblock entfernt wird, wird ein Druckvorgangszyklus ordnungsgemäß durchgeführt mit einer Breite, die im Wesentlichen gleich der Breite von drei nebeneinander angeordneten Kopfeinheiten ist, wenn der Zeitpunkt des Ausstoßes von Tinte der jeweiligen Farbe aus den Düsen der jeweiligen Kopfeinheit ordnungsgemäß gesteuert wird. Dann kann unter Verwendung eines solchen Farb-Tintenstrahlkopfes eine Standardgeschwindigkeitsdruckmaschine ausgeführt werden. Werden zum Beispiel in einer Standardgeschwindigkeitsdruckmaschine, die einen solchen Farb-Tintenstrahlkopf aufweist, 300 Düsen für Tinte der jeweiligen Farbe verwendet, so wird hierfür n = 3 gewählt. Wird ferner der Farb-Tintenstrahlkopf so gefertigt, dass er nur zwei Kopfblöcke aufweist, indem von der weiter oben beschriebenen Ausführungsform eines Farb-Tintenstrahlkopfes ein Kopfblock entfernt wird, wird ein Druckvorgangszyklus ordnungsgemäß durchgeführt mit einer Breite, die im Wesentlichen gleich der Breite von zwei nebeneinander angeordneten Kopfeinheiten ist, wenn der Zeitpunkt des Ausstoßes von Tinte der jeweiligen Farbe aus den Düsen der jeweiligen Kopfeinheit ordnungsgemäß gesteuert wird. Dann kann unter Verwendung eines solchen Farb-Tintenstrahlkopfes eine Niedriggeschwindigkeitsdruckmaschine ausgeführt werden. Werden zum Beispiel in einer Niedriggeschwindigkeitsdruckmaschine, die einen solchen Farb-Tintenstrahlkopf aufweist, 200 Düsen für Tinte der jeweiligen Farbe verwendet, so wird hierfür n = 2 gewählt.
Auf diese Weise können Köpfe für Hochgeschwindigkeitsdruckmaschinen, solche für Standardgeschwindigkeitsdruckmaschinen und solche für Niedriggeschwindigkeitsdruckmaschinen unter Verwendung verschiedener Anzahlen von Kopfblöcken mit derselben und identischen Konfiguration hergestellt werden. Mit anderen Worten, es ist nicht mehr notwendig, für Hochgeschwindigkeitsdruckmaschinen, Standardgeschwindigkeitsdruckmaschinen oder Niedriggeschwindigkeitsdruckmaschinen speziell angefertigte Kopfblöcke herzustellen. Dann können Farb-Tintenstrahlköpfe zu niedrigen Kosten hergestellt werden, um eine hohe Wirtschaftlichkeit zu erzielen. Da alle Kopfeinheiten eines jeden der Kopfblöcke 41 bis 44 auf derselben Seite des entsprechenden Blocksockels 45 angeordnet sind, kann außerdem die Breite des Kopfblocks in Druckrichtung minimiert werden, um folglich die Breite des gesamten Kopfes zu minimieren.
Jede der weiter oben beschriebenen zwei Arten, der Mehrtropfen-Typ oder der Volumensteuer-Typ, ist auf jede Kopfeinheit eines jeden Kopfblocks dieser Ausführungsform eines Farb-Tintenstrahlkopfes zum Zweck der Abstufungssteuerung anwendbar.
(Fünfte Ausführungsform)
12 ist eine schematische Darstellung eines Farb-Tintenstrahlkopfes gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung und zeigt deren Konfiguration. Diese Ausführungsform eines Farb-Tintenstrahlkopfes weist zwei Kopfblöcke auf, von denen jeder vier Kopfeinheiten für vier verschiedene Farben hat. Die vier Kopfeinheiten haben dieselbe Länge und dieselbe Anzahl von Düsen, die mit denselben und identischen Zwischenräumen angeordnet sind.
Genauer gesagt, wird der erste Kopfblock 51 durch Anordnung einer Kopfeinheit 51B für schwarze Tinte, einer Kopfeinheit 51Y für gelbe Tinte, einer Kopfeinheit 51M für magentafarbene Tinte und einer Kopfeinheit 51C für cyanfarbene Tinte gebildet, die in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung (wie in 12 durch Pfeil A gekennzeichnet) in der vorgenannten Reihenfolge aufeinanderfolgen. In ähnlicher Weise wird der zweite Kopfblock 52 durch Anordnung einer Kopfeinheit 52B für schwarze Tinte, einer Kopfeinheit 52Y für gelbe Tinte, einer Kopfeinheit 52M für magentafarbene Tinte und einer Kopfeinheit 52C für cyanfarbene Tinte gebildet, die in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung in der vorgenannten Reihenfolge aufeinanderfolgen.
Die Kopfblöcke 51, 52 sind in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung leicht gegeneinander versetzt. 13 ist eine schematische Darstellung von Kopfblöcken, die für die Ausführungsform von 12 verwendet werden können, und zeigt deren Positionierung zueinander. Man beachte, dass 13 eine vergrößerte schematische Darstellung eines Teils der Ausführungsform ist, der in 12 eingekreist und mit X5 gekennzeichnet ist. Mit Bezug auf 13 sind die Düsen 53 der Kopfeinheit 51B für schwarze Tinte des ersten Kopfblocks 51 jeweils gegenüber den entsprechenden Düsen 54 der Kopfeinheit 52B für schwarze Tinte des zweiten Kopfblocks 52 um die Hälfte des Zwischenraums P, mit dem die Düsen 53 und 54 angeordnet sind, versetzt.
In ähnlicher Weise sind die Düsen der Kopfeinheit 51Y für gelbe Tinte, diejenigen der Kopfeinheit 51M für magentafarbene Tinte und diejenigen der Kopfeinheit 51C für cyanfarbene Tinte des ersten Kopfblocks 51 jeweils gegenüber den entsprechenden Düsen der Kopfeinheit 52Y für gelbe Tinte, denjenigen der Kopfeinheit 52M für magentafarbene Tinte und denjenigen der Kopfeinheit 52C für cyanfarbene Tinte des zweiten Kopfblocks 52 um die Hälfte des Zwischenraums P, mit dem die Düsen angeordnet sind, versetzt.
Bei dieser Anordnung sind die vom ersten Kopfblock 51 und die vom zweiten Kopfblock 52 gedruckten Bildpunkte in Druckrichtung gesehen abwechselnd gelegen, so dass Bildpunkte mit einem Zwischenraum von P/2 oder der doppelten Auflösung eines jeden Kopfblocks gedruckt werden können. Mit anderen Worten, durch Verwendung zweier identischer Kopfblöcke kann eine Druckmaschine mit hoher Auflösung ausgeführt werden. Anders gesagt, eine Druckmaschine mit niedriger Auflösung kann durch Verwendung eines einzigen Kopfblocks ausgeführt werden.
Eine noch höhere Auflösung kann erreicht werden durch Verwendung dreier identischer Kopfblöcke, die so angeordnet sind, dass die Düsen eines jeden Kopfblocks um ein Drittel des Zwischenraums P bei der Anordnung der Düsen eines jeden Kopfblocks gegenüber den Düsen der übrigen Kopfblöcke versetzt sind. Allgemein gesagt, kann ein Farb-Tintenstrahlkopf, dessen Auflösung n-mal so groß ist wie die eines einzigen Kopfblocks, durchgeführt werden durch Verwendung von n Kopfblöcken (n = eine ganze Zahl gleich oder größer als zwei) und Versetzung der Düsen eines jeden Kopfblocks gegenüber den Düsen der übrigen Kopfblöcke um 1/n des Zwischenraums P bei der Anordnung der Düsen eines jeden Kopfblocks.
Somit kann eine Druckmaschine mit hoher Auflösung oder eine Druckmaschine mit niedriger Auflösung hergestellt werden, indem einfach eine geeignete Zahl von Kopfblöcken mit derselben und identischen Konfiguration verwendet wird. Dann können Farb-Tintenstrahlköpfe zu niedrigen Kosten gefertigt werden, um eine hohe Wirtschaftlichkeit zu erzielen.
Jede der weiter oben beschriebenen zwei Arten, der Mehrtropfen-Typ oder der Volumensteuer-Typ, ist auf jede Kopfeinheit eines jeden Kopfblocks dieser Ausführungsform eines Farb-Tintenstrahlkopfes zum Zweck der Abstufungssteuerung anwendbar.

Claims

Farb-Tintenstrahlkopf, aufweisend eine vorgeschriebene Anzahl von Kopfblöcken (11, 12, 13, 14), von denen jeder eine Vielzahl von Kopfeinheiten besitzt, um in einer Druckrichtung zu drucken, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der mehreren Kopfeinheiten (11B, 11Y, 11M, 11C) mindestens gleich ist der für den Tintenstrahlkopf zu verwendenden Anzahl von Tintenfarben und die Vielzahl von Kopfeinheiten jeweils mit verschiedenen Farben gefüllt wird, wobei jede der Kopfeinheiten eine Anzahl von Düsen besitzt, die mit gleichem Zwischenraum in einer Reihe angeordnet sind und deren Anzahl gleich dem 1/n-fachen der Gesamtanzahl von Düsen einer Farbe des Tintenstrahlkopfes ist, wobei die vorgeschriebene Anzahl von Kopfblöcken (11–14) n ist und wobei n eine ganze Zahl gleich oder größer als 2 ist, wobei die Kopfblöcke in Druckrichtung anzuordnen sind und die Vielzahl von Kopfeinheiten in jedem Kopfblock in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung angeordnet sind.
Farb-Tintenstrahlkopf nach Anspruch 1, bei dem die Kopfblöcke (11–14) jeweils mit Blocksockeln versehen sind und die Kopfeinheiten (11B–11C, ... 14B–14C) eines jeden Kopfblocks abwechselnd an einander gegenüberliegenden Seiten des entsprechenden Blocksockels (15) angeordnet sind.
Farb-Tintenstrahlkopf nach Anspruch 1, bei dem die Kopfblöcke (41-44) jeweils mit Blocksockeln versehen sind und die Kopfeinheiten eines jeden Kopfblocks auf einer seitlichen Seite des entsprechenden Blocksockels (45) angeordnet sind.
Farb-Tintenstrahlkopf nach einem der Ansprüche 1 und 3, bei dem die Vielzahl von Kopfeinheiten mindestens eine erste Kopfeinheit (41B) mit einer ersten End-Düse und eine zweite Kopfeinheit (41Y) mit einer zweiten End-Düse, die im jeweiligen Kopfblock neben der ersten End-Düse angebracht ist, aufweist, wobei die erste End-Düse und die zweite End-Düse einen Abstand voneinander haben, der gleich ist dem Zwischenraum, multipliziert mit einer ganzen Zahl, in der zur Druckrichtung senkrecht stehenden Richtung.
Farb-Tintenstrahlkopf nach Anspruch 4, bei dem eine Farbanordnungsreihenfolge der Kopfeinheiten (41B–41C, ... 44B–44C) des jeweiligen Kopfblocks für alle Kopfblöcke gleich und identisch ist; diese n Kopfblöcke (41–44) sind sequentiell versetzt um einen Abstand, der im Wesentlichen gleich ist der Länge der Kopfeinheit in der zur Druckrichtung senkrecht stehenden Richtung; und der Düsenzwischenraum der End-Kopfeinheit (41B) eines Kopfblocks (41) ist genauso groß wie der Düsenzwischenraum der End-Kopfeinheit (42b) des benachbarten Kopfblocks (42).
Farb-Tintenstrahlkopf nach einem der Ansprüche 1, 2 und 3, bei dem die Vielzahl von Kopfeinheiten mindestens eine erste Kopfeinheit mit einer ersten End-Düse und eine zweite Kopfeinheit mit einer zweiten End-Düse, die im jeweiligen Kopfblock neben der ersten End-Düse angebracht ist, aufweisen, wobei die erste End-Düse und die zweite End-Düse einen Abstand voneinander haben, der gleich ist dem Zwischenraum in der zur Druckrichtung senkrecht stehenden Richtung.
Farb-Tintenstrahlkopf nach Anspruch 6, bei dem eine Farbanordnungsreihenfolge der Kopfeinheiten (11B, 11Y, 11M, 11C ... 14C) des jeweiligen Kopfblocks für alle Kopfblöcke (11–14) gleich und identisch ist; diese n Kopfblöcke (11–14) sind sequentiell versetzt um einen Abstand, der im Wesentlichen gleich ist der Länge der Kopfeinheit (11B) in der zur Druckrichtung senkrecht stehenden Richtung; und die Düsen einer zweiten End-Kopfeinheit (11Y) an einem Ende des Kopfblocks fluchten jeweils mit den Düsen der End-Kopfeinheit (12B) an einem äußeren Ende des unmittelbar benachbarten Kopfblocks in Druckrichtung.
Farb-Tintenstrahlkopf nach einem der Ansprüche 5 und 7, bei dem die Düsen der Kopfeinheiten (21B, 22B) des jeweiligen Kopfblocks um das 1/n-fache des Zwischenraums zueinander versetzt sind.
Farb-Tintenstrahlkopf nach Anspruch 6, bei dem die Kopfblöcke (31–34) so angeordnet sind, dass die Düsen der jeweiligen Kopfeinheit in einer einzigen, in Druckrichtung verlaufenden Reihe fluchten und zwei Kopfeinheiten derselben Farbe nicht in derselben Reihe in Druckrichtung erscheinen.
Farb-Tintenstrahlkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem jede Düse so angepasst ist, dass sie sequentielle eine Vielzahl von Tintentröpfchen ausstößt, um einen einzelnen Bildpunkt zu bilden.
Farb-Tintenstrahlkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem eine Größe der von der jeweiligen Düse ausgestoßenen Tintentröpfchen durch Volumensteuerung variabel gemacht wird.