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    • 专利摘要:
    Eine Druckvorrichtung umfasst einen Druckkopf (30) zum Ausspritzen von Tinte aus einer Vielzahl von Düsen (34) und einen Signalgenerator (54) zum Erzeugen von Druckimpulsen und Nicht-Druck-Impulsen, die zum Steuern von Heizvorrichtungen (36) verwendet werden. Die Druckimpulse steuern die Heizvorrichtungen (36), um ausreichend Wärmeenergie zu erzeugen, um Tinte aus den Düsen (34) zum Drucken von Daten auszuspritzen, und die Nicht-Druck-Impulse steuern die Heizvorrichtungen (36), um Wärmeenergie zu erzeugen, die nicht ausreicht, um Tinte aus den Düsen (34) auszuspritzen, um eine Temperatur der Tinte zu erhöhen. Die Druckvorrichtung umfasst auch einen Druckdatenvergleicher (56) zum Vergleichen eines Prozentsatzes von während eines vorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten mit einem Schwellenwert und eine Steuerschaltung (60) zum Verändern der vom Signalgenerator (54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse gemäß dem Prozentsatz von während des vorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten und dem Schwellenwert.
    公开号:DE102004018583A1
    申请号:DE200410018583
    申请日:2004-04-16
    公开日:2005-02-10
    发明作者:Shih-Yen Chang；Chien-Hsien Ho；Chien-Chih Ching-Shuei Town Huang；Cheng-Lung Lee
    申请人:BenQ Corp；
    IPC主号:B41J2-05
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung zum Aufrechterhalteneiner Temperatur eines Druckkopfs gemäß einer Menge an gedrucktenDaten und einer Temperatur des Druckkopfs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch1.
    [0002] Tintenstrahldruckerdrucken Punkte durch Ausspritzen von sehr kleinen Tintentropfenauf das Druckmedium und umfassen typischerweise einen beweglichenWagen, der einen oder mehrere Druckköpfe trägt, die jeweils Tintenausspritzdüsen aufweisen.Der Wagen läuft über dieOberflächedes Druckmediums und die Düsenwerden gemäß einemBefehl eines Mikrocomputers oder einer anderen Steuereinheit gesteuert,um Tintentropfen zu geeigneten Zeitpunkten auszuspritzen, wobeidie Zeitsteuerung des Aufbringens der Tintentropfen dem Muster vonPunktstellen des gedruckten Bildes entsprechen soll.
    [0003] DieTintenstrahlpatronenleistung kann jedoch aufgrund der Temperaturder Tintenheizkammer und daher der ausgespritzten Tinte breit variieren.Aufgrund von Änderungender physikalischen Konstanten der Tinte, der Keimbildungsdynamikund der Nachfülleigenschafteneines Tintenstrahldruckkopfs aufgrund der Substrattemperatur istdie Regelung der Temperatur erforderlich, um eine konsistent guteBilddruckqualitätzu garantieren. Die Patronensubstrattemperatur kann aufgrund derUmgebungstemperatur, der Bedienung (Spritzen) und des Ausmaßes desmit der Patrone durchgeführtenDruckens variieren.
    [0004] Vondaher zielt die vorliegende Erfindung auf die Bereitstellung einerverbesserten Druckvorrichtung und eines verbesserten Druckverfahrenszum Aufrechterhalten der Temperatur eines Druckkopfs ab.
    [0005] Dieswird durch eine Druckvorrichtung nach Anspruch 1 erzielt. Die abhängigen Ansprüche betreffen entsprechendeWeiterentwicklungen und Verbesserungen.
    [0006] Wieaus der nachstehend folgenden ausführlichen Beschreibung deutlicherzu sehen ist, vergleicht die beanspruchte Druckvorrichtung einenProzentsatz von währendeines vorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten mit einem Schwellenwertzum zweckmäßigen Aufrechterhaltender Temperatur des Druckkopfs gemäß einer Menge an gedrucktenDaten.
    [0007] Imfolgenden wird die Erfindung beispielhaft weiter erläutert, wobeiauf die zugehörigenZeichnungen Bezug genommen wird:
    [0008] 1 ist ein perspektivischesDiagramm einer erfindungsgemäßen Tintenstrahlpatrone,
    [0009] 2 ist ein Funktionsblockdiagrammder erfindungsgemäßen Patrone,die mit einem Druckersystem verbunden ist,
    [0010] 3 zeigt Variationen vonNicht-Druck-Impulsen gemäß der vorliegendenErfindung,
    [0011] 4 zeigt Variationen vonNicht-Druck-Impulsen, die vor oder nach einem Druckimpuls gedrucktwerden, gemäß der vorliegendenErfindung,
    [0012] 5 ist ein Ablaufplan, derdas Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Steuern von Nicht-Druck-Impulsengemäß dem Prozentsatzvon währenddes vorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten darstellt,
    [0013] 6 ist ein Ablaufplan, derdas Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Steuern von Nicht-Druck-Impulsengemäß der Substrattemperaturdarstellt,
    [0014] 7 ist ein Kurvenbild, daseine Beziehung zwischen Nicht-Druck-Impulsenund dem Prozentsatz von währenddes vorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten darstellt,
    [0015] 8 ist ein Kurvenbild, daseine Beziehung zwischen einer Breite von Nicht-Druck-Impulsen und demProzentsatz von währenddes vorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten darstellt,
    [0016] 9 ist ein Kurvenbild, daseine Beziehung zwischen Nicht-Druck-Impulsenund der Substrattemperatur darstellt, und
    [0017] 10 ist ein Diagramm, daseinen Nicht-Druck-Impuls zeigt, der in eine Vielzahl von kleineren Nicht-Druck-Impulsenaufgeteilt ist.
    [0018] EinTintenstrahldrucker erzeugt ein gedrucktes Bild durch Drucken einesMusters von einzelnen Punkten an speziellen Stellen einer Matrix,die fürdas Druckmedium festgelegt wird. Die Stellen werden zweckmäßigerweiseals kleine Punkte in einer rechteckigen Matrix visualisiert undwerden als Punktstellen bezeichnet. Somit kann der Druckvorgangals Fülleneines Musters von Punktstellen mit Tintenpunkten betrachtet werden.
    [0019] Tintenstrahldruckerdrucken Punkte durch Ausspritzen von sehr kleinen Tintentropfenauf das Druckmedium und umfassen typischerweise einen beweglichenWagen, der einen oder mehrere Druckköpfe trägt, die jeweils Tintenausspritzdüsen aufweisen.Der Wagen läuft über dieOberflächedes Druckmediums und die Düsenwerden gemäß einemBefehl eines Mikrocomputers oder einer anderen Steuereinheit gesteuert,um Tintentropfen zu geeigneten Zeitpunkten auszuspritzen, wobeidie Zeitsteuerung des Aufbringens der Tintentropfen dem Muster vonPunktstellen des gedruckten Bildes entsprechen soll.
    [0020] Farbtintenstrahldruckerverwenden üblicherweiseeine Vielzahl von Druckköpfen,beispielsweise vier, die im Druckwagen montiert sind, um verschiedeneFarben zu erzeugen. Jeder Druckkopf enthält Tinte einer anderen Farbe,wobei die üblicherweiseverwendeten Farben Zyan, Magenta, Gelb und Schwarz sind. Diese Grundfarbenwerden durch Abscheiden eines Tropfens der erforderlichen Farbeauf einer Punktstelle erzeugt, währendSekundär-oder schattierte Farben durch Abscheiden von mehreren Tropfen vonverschiedenen Grundfarbentinten auf derselben Punktstelle gebildetwerden, wobei das Überdruckenvon zwei oder mehr Grundfarben Sekundärfarben gemäß gut festgelegten optischenPrinzipien erzeugt.
    [0021] Dertypische Tintenstrahldruckkopf (d.h. das Siliziumsubstrat, auf demSubstrat aufgebaute Strukturen und Verbindungen mit dem Substrat)verwendet flüssigeTinte (d.h. Färbemittel,die in einem Lösungsmittelgelöstoder dispergiert sind). Er weist eine Matrix von genau ausgebildetenDüsen auf,die an einem Druckkopfsubstrat angebracht sind, welches eine Matrixvon Heizkammern beinhaltet, die flüssige Tinte vom Tintenbehälter aufnehmen.Jede Kammer weist einen Dünnschichtwiderstandauf, der als Tintenstrahl-Heizkammer-Widerstand bekannt ist undsich nahe der Düsebefindet, so dass sich Tinte zwischen diesem und der Düse ansammelnkann. Wenn elektrische Druckimpulse den Tintenstrahl-Heizkammer-Widerstanderhitzen, verdampft ein kleiner Teil der Tinte neben diesem undspritzt einen Tintentropfen aus dem Druckkopf aus. Zweckmäßig angeordneteDüsen bildenein Punktmatrixmuster. Die zweckmäßige Folgesteuerung des Betriebsjeder Düsebewirkt, dass Zeichen oder Bilder auf das Papier gedruckt werden,wenn sich der Druckkopf am Papier vorbeibewegt.
    [0022] DieDruckqualitätist eine der wichtigsten Konkurrenzerwägungen auf dem Farbtintenstrahldruckergebiet.Da das von einem Farbtintenstrahldrucker ausgegebene Bild aus Tausendenvon einzelnen Tintentropfen besteht, hängt die Qualität des Bildesletztlich von der Qualitätjedes Tintentropfens und von der Anordnung der Tintentropfen aufdem Druckmedium ab. Eine Quelle für die Druckqualitätsverschlechterungist ein falsches Tintentropfenvolumen.
    [0023] Tropfenvolumenänderungenführenzu einer verschlechterten Druckqualität und haben die Realisierungdes vollen Potentials von Tintenstrahldruckern verhindert. Die Tropfenvoluminavariieren mit der Druckkopfsubstrattemperatur, da die zwei Eigenschaften,die sie steuern, mit der Druckkopfsubstrattemperatur variieren:die Viskositätder Tinte und die Menge an Tinte, die durch einen Heizkammerwiderstandverdampft wird, wenn er mit einem Druckimpuls angesteuert wird.Die Tropfenvolumenänderungentreten üblicherweisewährenddes Druckerstarts, während Änderungender Umgebungstemperatur und, wenn sich die Druckerausgabe ändert, wiez.B. eine Änderungvon normalem Drucken zu "Totalschwarz"-Drucken (d.h. wennder Drucker die Seite mit Punkten bedeckt), auf.
    [0024] Veränderungendes Tropfenvolumens verschlechtern die Druckqualität, indemsie Veränderungenin der Dunkelheit von Schwarz-Weiß-Text,Veränderungenim Kontrast von Graustufenbildern und Veränderungen in der Farbstärke, imFarbton und in der Helligkeit von Farbbildern verursachen. Die Farbstärke, derFarbton und die Helligkeit einer gedruckten Farbe hängen vomVolumen aller Primärfarbtropfenab, die die gedruckte Farbe erzeugen. Wenn die Druckkopfsubstrattemperaturzunimmt oder abnimmt, wenn die Seite gedruckt wird, können sichdie Farben an der Oberseite der Seite von den Farben an der Unterseiteder Seite unterscheiden. Das Verringern des Bereichs von Tropfenvolumenänderungenverbessert die Qualitätvon gedrucktem Text, Graphiken und Bildern.
    [0025] EinezusätzlicheVerschlechterung der Druckqualitätwird durch überschüssige Mengenan Tinte in den größeren Tropfenverursacht. Bei Raumtemperatur muss ein Tintenstrahldruckkopf Tropfenmit ausreichender Größe ausspritzen,um zufriedenstellende gedruckte Punkte zu bilden. Vorher bekannteDruckköpfe,die diese Leistungsanforderung erfüllen, spritzen jedoch Tropfenaus, die überschüssige Mengenan Tinte enthalten, wenn das Druckkopfsubstrat warm ist. Die überschüssige Tinteverschlechtert den Druck, indem sie ein Ineinanderverlaufen derTintentropfen, ein Ausbluten von Tintentropfen mit unterschiedlichenFarben und ein Runzeln und Kräuselndes Papiers verursacht. Das Verringern des Bereichs der Tropfenvolumenänderungwürde helfen,dieses Problem zu beseitigen.
    [0026] DieTintenstrahlpatronenleistung kann aufgrund der Temperatur der Tintenheizkammerund daher der ausgespritzten Tinte breit variieren. Aufgrund von Änderungender physikalischen Konstanten der Tinte, der Keimbildungsdynamikund der Nachfülleigenschafteneines Tintenstrahldruckkopfs aufgrund der Substrattemperatur istdie Regelung der Temperatur erforderlich, um eine konsistent guteBilddruckqualitätzu garantieren. Die Patronensubstrattemperatur kann aufgrund derUmgebungstemperatur, der Bedienung (Spritzen) und des Ausmaßes an mitder Patrone durchgeführtemDrucken variieren.
    [0027] Mannehme bitte auf 1 Bezug. 1 ist ein perspektivischesDiagramm einer Tintenstrahlpatrone 20 gemäß der vorliegendenErfindung. Die Patrone 20 enthält einen Druckkopf 30 zumDrucken von Tinte auf ein Medium, wobei der Druckkopf 30 aufeinem Substrat ausgebildet ist. Der Druckkopf 30 enthält einenTemperaturfühler 32 zumMessen einer Temperatur des Substrats des Druckkopfs 30 undeine Vielzahl von Düsen 34 zumAusspritzen von Tinte aus der Patrone 20. Die Düsen 34 undder Temperaturfühler 32 sindjeweils mit einem Kontaktpunkt 22 verbunden. Die Kontaktpunkte 22 werdenverwendet, um mit einem Druckersystem zu kommunizieren, in dem diePatrone 20 angeordnet ist.
    [0028] Mannehme bitte auf 2 Bezug. 2 ist ein Funktionsblockdiagrammder Patrone 20, die mit einem Druckersystem 50 verbundenist, gemäß der vorliegendenErfindung. Der Druckkopf 30 umfasst ferner eine Vielzahlvon Heizvorrichtungen 36 zum Aufheizen von Tinte innerhalbder Patrone 20 und zum Erzeugen von Blasen in der Tinte,um zu bewirken, dass Tinte aus den entsprechenden Düsen 34 ausspritzt.Die Patrone 20 ist mit dem Druckersystem 50 über eineVerbindung zwischen den Kontaktpunkten 22 der Patrone 20 und einemKontaktanschluss 52 des Druckersystems 50 verbunden.
    [0029] DasDruckersystem 50 enthälteinen Signalgenerator 54 zum Erzeugen von Druckimpulsenund Nicht-Druck-Impulsen, die zum Steuern der Heizvorrichtungen 36 verwendetwerden. Die Druckimpulse steuern die Heizvorrichtungen 36,um ausreichend Wärmeenergiezu erzeugen, um Tinte aus den Düsen 34 zum Druckenvon Daten auszuspritzen, wohingegen die Nicht-Druck-Impulse dieHeizvorrichtungen 36 steuern, um Wärmeenergie zu erzeugen, dienicht ausreicht, um Tinte aus den Düsen 34 auszuspritzen,um eine Temperatur der Tinte zu erhöhen. Das Druckersystem 50 enthält aucheinen Druckdatenwandler 56 zum Umsetzen von Rohdaten inDruckdaten und zum Senden der Druckdaten zum Signalgenerator 54.Der Druckdatenwandler 56 kann auch einen Prozentsatz vonDaten berechnen, die währendeines vorbestimmten Zeitraums gedruckt werden, wobei 0% keine gedrucktenPunkte darstellt und 100% alles schwarz (vollständig mit Punkten bedeckt) darstellt.
    [0030] DasDruckersystem 50 enthältauch einen Vergleicher 58 zum Vergleichen einer Substrattemperatur Tsmit einer Bezugstemperatur Tr. Eine Steuereinheit 60 wirdverwendet, um den Betrieb des Druckersystems 50 zu steuern.Die Hauptaufgabe der vorlie genden Erfindung umfasst die Verwendungder Steuereinheit 60 zum Steuern der vom Signalgenerator 54 erzeugtenNicht-Druck-Impulsezum Änderneiner Temperatur des Substrats (und letztlich der Temperatur derTinte). Wie nachstehend erläutertwird, verwendet die Steuereinheit 60 zwei Kriterien: denProzentsatz an Daten, die währenddes vorbestimmten Zeitraums gedruckt werden, und eine Differenzzwischen der Substrattemperatur Ts und der Bezugstemperatur Tr.
    [0031] Mannehme bitte auf 3 Bezug. 3 zeigt Variationen vonNicht-Druck-Impulsen gemäß der vorliegendenErfindung. Drei Variationen sind gezeigt und jede von diesen zeigteinen Fall, in dem keine Daten gedruckt werden sollen. Das SignalNummer eins zeigt einen Fall, in dem keine Nicht-Druck-Impulse zumErhöhender Substrattemperatur Ts erforderlich sind. Das Signal Nummer zweizeigt einen Fall, in dem ein Nicht-Druck-Impuls zum Erhöhen der SubstrattemperaturTs um ein kleines Ausmaß erforderlichist. Das Signal Nummer drei zeigt einen Fall, in dem viele Nicht-Druck-Impulsezum Erhöhender Substrattemperatur Ts um ein großes Ausmaß erforderlich sind.
    [0032] Mannehme bitte auf 4 Bezug. 4 zeigt Variationen vonNicht-Druck-Impulsen, die vor oder nach einem Druckimpuls gemäß der vorliegendenErfindung gedruckt werden. Sechs Variationen sind dargestellt undjede von diesen zeigt einen Fall, in dem Daten gedruckt werden sollen.Das Signal Nummer eins zeigt einen Fall, in dem ein Druckimpulserzeugt wird und keine Nicht-Druck-Impulse zum weiteren Erhöhen der SubstrattemperaturTs erforderlich sind. Das Signal Nummer zwei zeigt einen Fall, indem ein Druckimpuls erzeugt wird und ein Nicht-Druck-Impuls zum Erhöhen derSubstrattemperatur Ts erforderlich ist. Der Nicht-Druck-Impuls trittvor dem Druckimpuls auf und wird auch als Vorimpuls bezeichnet.Das Signal Nummer drei zeigt auch einen Fall, in dem ein Druckimpulserzeugt wird und ein Nicht-Druck-Impuls zum Erhöhen der SubstrattemperaturTs er forderlich ist. Diesmal tritt der Nicht-Druck-Impuls nach demDruckimpuls auf und wird auch als Nachimpuls bezeichnet. Das SignalNummer vier zeigt einen Fall, in dem viele Vorimpulse zum Erhöhen derSubstrattemperatur Ts verwendet werden, und das Signal Nummer fünf zeigteinen Fall, in dem viele Nachimpulse zum Erhöhen der SubstrattemperaturTs verwendet werden.
    [0033] Schließlich zeigtdas Signal Nummer sechs einen Fall, in dem viele Vorimpulse undNachimpulse zum Erhöhender Substrattemperatur Ts verwendet werden.
    [0034] Mannehme bitte auf 5 Bezug. 5 ist ein Ablaufplan, derdas Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Steuern von Nicht-Druck-Impulsengemäß dem Prozentsatzvon Daten, die währenddes vorbestimmten Zeitraums gedruckt werden, darstellt.
    [0035] ImAblaufplan enthaltene Schritte werden nachstehend erläutert. Schritt 100: Start; Schritt 102: DerDruckdatenwandler 56 empfängt Bildrohdaten; Schritt 104: DerDruckdatenwandler 56 setzt die Rohdaten in Druckerdatenzum Liefern einer Information darüber, welche Punkte gedrucktwerden sollten, um; Schritt 106: Feststellen,ob der Prozentsatz von Daten, die während des vorbestimmten Zeitraumsgedruckt werden, oberhalb eines Schwellenwerts wie z.B. 80% liegt; wennja, zu Schritt 108 gehen; wenn nein, zu Schritt 110 gehen; Schritt 108: Verwendender Steuereinheit 60, um die Nicht-Druck-Impulse, die vom Signalgenerator 54 erzeugtwerden, zu verringern; die Frequenz der Impulse, die Anzahl derImpulse, die Breite oder das Tastverhältnis der Impulse oder dieHöhe derImpulse könnenalle verringert werden, um dieses Ziel zu erreichen; das Ausmaß der Verringerunghängt vonder Differenz zwischen dem gemessenenProzentsatzan Daten und dem Schwellenwert ab; zu Schritt 112 gehen; Schritt 110: Verwendender Steuereinheit 60, um die Nicht-Druck-Impulse, die vom Signalgenerator 54 erzeugtwerden, zu erhöhen;die Frequenz der Impulse, die Anzahl der Impulse, die Breite oderdas Tastverhältnisder Impulse oder die Höheder Impulse können alleerhöhtwerden, um dieses Ziel zu erreichen; das Ausmaß der Erhöhung hängt von der Differenz zwischendem gemessenen Prozentsatz an Daten und dem Schwellenwert ab; Schritt 112: DerSignalgenerator 54 erzeugt Druckimpulse gemäß den Druckerdaten,die vom Druckdatenwandler 56 geliefert werden; Schritt 114: DieDruckimpulse und die Nicht-Druck-Impulse werden zusammengefügt, um einkombiniertes Drucksignal zu erzeugen; Schritt 116: Daskombinierte Drucksignal wird verstärkt; Schritt 118: Dasverstärkte,kombinierte Drucksignal wird zum Druckkopf 30 gesandt,wo Daten gemäß den Druckimpulsengedruckt werden und der Druckkopf 30 gemäß den Nicht-Druck-Impulsenerwärmtwird; und Schritt 120: Ende.
    [0036] Mannehme bitte auf 6 Bezug. 6 ist ein Ablaufplan, derdas Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Steuern von Nicht-Druck-Impulsengemäß der SubstrattemperaturTs darstellt. Im Ablaufplan enthaltene Schritte werden nachstehenderläutert. Schritt 150: Start; Schritt 152: Messender Substrattemperatur Ts mit dem Temperaturfühler 32; Schritt 154: Verwendendes Vergleichers 58, um festzustellen, ob die SubstrattemperaturTs oberhalb der Bezugs temperaturTr liegt; wenn ja, zu Schritt 152 ge hen;wenn nein, zu Schritt 156 gehen; Schritt 156: Dadie Substrattemperatur Ts nicht oberhalb der Bezugstemperatur Trliegt, Verwenden der Steuereinheit 60, um die Nicht-Druck-Impulse,die vom Signalgenerator 54 erzeugt werden, zu erhöhen; dieFrequenz der Impulse, die Anzahl der Impulse, die Breite oder dasTastverhältnisder Impulse oder die Höheder Impulse könnenalle erhöhtwerden, um dieses Ziel zu erreichen; das Ausmaß der Erhöhung hängt von der Differenz zwischender gemessenen Substrattemperatur Ts und der Bezugstemperatur Trab; Schritt 158: DieDruckimpulse und die Nicht-Druck-Impulse werden zusammengefügt, um einkombiniertes Drucksignal zu erzeugen; Schritt 160: Daskombinierte Drucksignal wird verstärkt; Schritt 162: Dasverstärkte,kombinierte Drucksignal wird zum Druckkopf 30 gesandt,wo Daten gemäß den Druckimpulsengedruckt werden und der Druckkopf 30 gemäß den Nicht-Druck-Impulsenerwärmtwird; und Schritt 164: Ende.
    [0037] Wennein hoher Prozentsatz an Daten währenddes vorbestimmten Zeitraums gedruckt wird, ist der Druckkopf 30 sehraktiv und die Substrattemperatur Ts ist höher als normal. Daher sindwenige, wenn überhaupt,Nicht-Druck-Impulse zum Erhöhender Substrattemperatur Ts erforderlich. Wenn andererseits ein niedrigerProzentsatz an Daten währenddes vorbestimmten Zeitraums gedruckt wird, ist der Druckkopf 30 weniger aktivund die Substrattemperatur Ts ist niedriger als normal. Dies bedeutet,dass eine großeMenge von Nicht-Druck-Impulsen zum Erhöhen der SubstrattemperaturTs erforderlich ist.
    [0038] Mannehme bitte auf 7 Bezug. 7 ist ein Kurvenbild, daseine Beziehung zwischen Nicht-Druck-Impulsen und dem Prozentsatzvon währenddes vorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten darstellt. Die vertikaleAchse von 7 kann dieFrequenz, die Anzahl oder die Höheder Nicht-Druck-Impulse darstellen, wobei die Höhe durch Ändern einer zu den Nicht-Druck-Impulsen geliefertenSpannung verändert werdenkann. Die horizontale Achse von 7 stelltden Datenprozentsatz währenddes vorbestimmten Zeitraums dar. Das Kurvenbild zeigt eine umgekehrteBeziehung zwischen dem Prozentsatz von während des vorbestimmten Zeitraumsgedruckten Daten und den Nicht-Druck-Impulsen, die erforderlich sind, umden Druckkopf 30 zu erwärmen,für sowohlgedruckte Farbpunkte als auch schwarze Punkte. Der SchwellenwertTd ist gleich einem vorbestimmten Prozentsatz von gedruckten Datenund kann als Referenz verwendet werden, damit die Steuereinheit 60 entscheidet,ob die Nicht-Druck-Impulseerhöhtoder verringert werden sollten. Man beachte bitte, dass die in 7 gezeigte Beziehung keineinverse lineare Beziehung sein muss. Eine beliebige Beziehung, beider die Nicht-Druck-Impulse verringert oder stationär gehaltenwerden, wenn der Prozentsatz von Daten innerhalb des vorbestimmtenZeitraums erhöhtwird, fälltin den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
    [0039] Mannehme bitte auf 8 Bezug. 8 ist ein Kurvenbild, daseine Beziehung zwischen einer Breite von Nicht-Druck-Impulsen und demProzentsatz von währenddes vorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten darstellt. Die vertikaleAchse von 8 stellt dieBreite oder das Tastverhältnisder Nicht-Druck-Impulsedar. Wie 7 stellt diehorizontale Achse von 8 denDatenprozentsatz währenddes vorbestimmten Zeitraums dar. 8 zeigtauch eine umgekehrte Beziehung zwischen dem Prozentsatz von während desvorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten und der Breite von Nicht-Druck-Impulsen,die erforderlich sind, um den Druckkopf 30 zu erwärmen, für sowohl gedruckteFarbpunkte als auch schwarze Punkte. Das in 8 gezeigte Kurvenbild dient nur als Beispielund eine beliebige Beziehung, in der die Breite von Nicht-Druck-Impulsen verringertoder stationärgehalten wird, wenn der Prozentsatz von Daten innerhalb des vorbestimmtenZeitraums erhöhtwird, fälltin den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
    [0040] Mannehme bitte auf 9 Bezug. 9 ist ein Kurvenbild, daseine Beziehung zwischen Nicht-Druck-Impulsen und der SubstrattemperaturTs darstellt. Die vertikale Achse von 9 kanndie Frequenz, die Anzahl, die Breite oder das Tastverhältnis oderdie Höheder Nicht-Druck-Impulse darstellen. Die horizontale Achse von 9 stellt die SubstrattemperaturTs dar. Das Kurvenbild zeigt eine umgekehrte Beziehung zwischender Substrattemperatur Ts und den Nicht-Druck-Impulsen, die erforderlichsind, um den Druckkopf 30 zu erwärmen, für sowohl gedruckte Farbpunkteals auch schwarze Punkte. Die Bezugstemperatur Tr wird als Referenzverwendet, damit die Steuereinheit 60 entscheidet, ob dieNicht-Druck-Impulse erhöht oderverringert werden sollten. Man beachte bitte, dass die in 9 gezeigte Beziehung keineumgekehrte lineare Beziehung sein muss. Eine beliebige Beziehung,in der die Nicht-Druck-Impulse verringert oder stationär gehaltenwerden, wenn die Substrattemperatur Ts erhöht wird, fällt in den Schutzbereich dervorliegenden Erfindung.
    [0041] Mannehme bitte auf 10 Bezug. 10 ist ein Diagramm, daseinen Nicht-Druck-Impuls 80 zeigt, der in eine Vielzahlvon kleineren Nicht-Druck-Impulsen 82 unterteilt ist. DerNicht-Druck-Impuls 80 ist zum deutlichen Darstellen desVorteils der Aufteilung des Nicht-Druck-Impulses 80 indie Vielzahl von kleineren Nicht-Druck-Impulsen 82 alsmit einer übertriebenenBreite dargestellt. Durch Aufteilen des Nicht-Druck-Impulses 80 kanndie Steuereinheit 60 eine momentane Leis tungsanforderungdes Druckersystems 50 durch Verteilen der erforderlichenEnergie übereinen größeren Zeitraumverringern.
    [0042] ImGegensatz zum Stand der Technik verwendet die vorliegende Erfindungdie Steuereinheit 60 zum Einstellen der vom Signalgenerator 54 erzeugtenund zum Druckkopf 30 gesandten Nicht-Druck-Impulse. Die Nicht-Druck-Impulsewerden gemäß dem Prozentsatzvon währenddes vorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten und gemäß der SubstrattemperaturTs im Vergleich zur Bezugstemperatur Tr eingestellt.
    [0043] Zusammenfassendumfasst eine Druckvorrichtung einen Druckkopf (30) zumAusspritzen von Tinte aus einer Vielzahl von Düsen (34) und einenSignalgenerator (54) zum Erzeugen von Druckimpulsen und Nicht-Druck-Impulsen,die zum Steuern von Heizvorrichtungen (36) verwendet werden.Die Druckimpulse steuern die Heizvorrichtungen (36), umausreichend Wärmeenergiezu erzeugen, um Tinte aus den Düsen(34) zum Drucken von Daten auszuspritzen, und die Nicht-Druck-Impulsesteuern die Heizvorrichtungen (36), um Wärmeenergiezu erzeugen, die nicht ausreicht, um Tinte aus den Düsen (34)auszuspritzen, um eine Temperatur der Tinte zu erhöhen. DieDruckvorrichtung umfasst auch einen Druckdatenvergleicher (56)zum Vergleichen eines Prozentsatzes von während eines vorbestimmten Zeitraumsgedruckten Daten mit einem Schwellenwert und eine Steuerschaltung(60) zum Verändernder vom Signalgenerator (54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse gemäß dem Prozentsatzvon währenddes vorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten und dem Schwellenwert.
    权利要求:
    Claims (25)
    [1] Druckvorrichtung mit: einem Druckkopf (30)zum Ausspritzen von Tinte aus einer Vielzahl von Düsen (34),wobei der Druckkopf (30) umfasst: ein Substrat; und eineVielzahl von Heizvorrichtungen (36), die auf dem Substratangeordnet sind, zum Erhitzen von Tinte im Druckkopf (30),um Blasen in der Tinte zu erzeugen und die Tinte durch die entsprechendenDüsen (34)auszuspritzen; einem Signalgenerator (54) zum Erzeugenvon Druckimpulsen und Nicht-Druck-Impulsen, die zum Steuern derHeizvorrichtungen (36) verwendet werden, wobei die Druckimpulsedie Heizvorrichtungen (36) steuern, um ausreichend Wärmeenergiezu erzeugen, um Tinte aus den Düsen(34) zum Drucken von Daten auszuspritzen, und die Nicht-Druck-Impulsedie Heizvorrichtungen (36) steuern, um Wärmeenergiezu erzeugen, die nicht ausreicht, um Tinte aus den Düsen (34)auszuspritzen, um eine Temperatur der Tinte zu erhöhen; gekennzeichnetdurch einen Druckdatenvergleicher (56) zum Vergleicheneines Prozentsatzes von Daten, die während eines vorbestimmten Zeitraumsgedruckt werden, mit einem Schwellenwert; und eine Steuerschaltung(60) zum Verändernder vom Signalgenerator (54) erzeugten Nicht-Druck-Impulsegemäß dem Prozentsatzvon währenddes vorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten und dem Schwellenwert.
    [2] Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass, wenn der Prozentsatz von während desvorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten oberhalb des Schwellenwertsliegt, eine Breite der vom Signalgenerator (54) erzeugtenNicht-Druck-Impulse verringert wird, und wenn der Prozentsatz vonDaten unterhalb des Schwellenwerts liegt, die Breite der vom Signalgenerator(54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse erhöht wird.
    [3] Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Steuerschaltung (60) eine Frequenz der vom Signalgenerator(54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse gemäß dem Prozentsatz von während desvorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten ändert, wobei, wenn der Prozentsatzvon Daten oberhalb des Schwellenwerts liegt, die Frequenz der vomSignalgenerator (54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse verringert wird,und wenn der Prozentsatz von Daten unterhalb des Schwellenwertsliegt, die Frequenz der vom Signalgenerator (54) erzeugtenNicht-Druck-Impulse erhöhtwird.
    [4] Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Steuerschaltung (60) eine Anzahl der vom Signalgenerator(54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse gemäß dem Prozentsatz von während desvorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten ändert, wobei, wenn der Prozentssatzvon Daten oberhalb des Schwellenwerts liegt, die Anzahl der vomSignalgenerator (54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse verringertwird, und wenn der Prozentsatz von Daten unterhalb des Schwellenwertsliegt, die Anzahl der vom Signalgenerator (54) erzeugtenNicht-Druck-Impulse erhöhtwird.
    [5] Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Steuerschaltung (60) eine Spannung der vom Signalgenerator(54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse gemäß dem Prozentsatz von während des vorbestimmtenZeitraums gedruckten Daten ändert,wobei, wenn der Prozentsatz von Daten oberhalb des Schwellenwertsliegt, die Spannung der vom Signalgenerator (54) erzeugtenNicht-Druck-Impulse verringert wird, und wenn der Prozentsatz vonDaten unterhalb des Schwellenwerts liegt, die Spannung der vom Signalgenerator(54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse erhöht wird.
    [6] Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass der Druckkopf (30) ferner einen Temperaturfühler (32)zum Messen einer Temperatur des Substrats und einen Temperaturvergleicher(58) zum Vergleichen der Temperatur des Substrats mit einerBezugstemperatur umfasst.
    [7] Druckvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,dass die Steuerschaltung (60) eine Frequenz der vom Signalgenerator(54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse gemäß einer Temperaturdifferenzzwischen der Temperatur des Substrats und der Bezugstemperatur ändert, wobei,wenn die Temperatur des Substrats oberhalb der Bezugstemperaturliegt, die Frequenz der vom Signalgenerator (54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse verringertwird, und wenn die Temperatur des Substrats unterhalb der Bezugstemperatur liegt,die Frequenz der vom Signalgenerator (54) erzeugten Nicht-Druck-Impulseerhöhtwird.
    [8] Druckvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,dass die Steuerschaltung (60) eine Breite der vom Signalgenerator(54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse gemäß einer Temperaturdifferenzzwischen der Temperatur des Substrats und der Bezugstemperatur ändert, wobei,wenn die Temperatur des Substrats oberhalb der Bezugstemperaturliegt, die Breite der vom Signalgenerator (54) erzeugtenNicht-Druck-Impulse verringert wird, und wenn die Temperatur desSubstrats unterhalb der Bezugstemperatur liegt, die Breite der vom Signalgenerator(54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse erhöht wird.
    [9] Druckvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,dass die Steuerschaltung (60) eine Anzahl der vom Signalgenerator(54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse gemäß einer Temperaturdifferenzzwischen der Temperatur des Substrats und der Bezugstemperatur ändert, wobei,wenn die Temperatur des Substrats oberhalb der Bezugstemperaturliegt, die Anzahl der vom Signalgenerator (54) erzeugtenNicht-Druck-Impulse verringert wird, und wenn die Temperatur desSubstrats unterhalb der Bezugstemperatur liegt, die Anzahl der vom Signalgenerator(54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse erhöht wird.
    [10] Druckvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,dass die Steuerschaltung (60) eine Spannung der vom Signalgenerator(54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse gemäß einer Temperaturdifferenz zwischender Temperatur des Substrats und der Bezugstemperatur ändert, wobei,wenn die Temperatur des Substrats oberhalb der Bezugstemperaturliegt, die Spannung der vom Signalgenerator (54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse verringertwird, und wenn die Temperatur des Substrats unterhalb der Bezugstemperatur liegt,die Spannung der vom Signalgenerator (54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse erhöht wird.
    [11] Druckvorrichtung mit: einem Druckkopf (30)zum Ausspritzen von Tinte aus einer Vielzahl von Düsen (34),wobei der Druckkopf (30) umfasst: ein Substrat; und eineVielzahl von Heizvorrichtungen (36), die auf dem Substratangeordnet sind, zum Erhitzen von Tinte im Druckkopf (30),um Blasen in der Tinte zu erzeugen und die Tinte durch die entsprechendenDüsen (34)auszuspritzen; einem Signalgenerator (54) zum Erzeugenvon Druckimpulsen und Nicht-Druck-Impulsen, die zum Steuern der Heizvorrichtungen(36) verwendet werden, wobei die Druckimpulse die Heizvorrichtungen(36) steuern, um ausreichend Wärmeenergie zu erzeugen, umTinte aus den Düsen(34) zum Drucken von Daten auszuspritzen, und die Nicht-Druck-Impulsedie Heizvorrichtungen (36) steuern, um Wärmeenergiezu erzeugen, die nicht ausreicht, um Tinte aus den Düsen (34)auszuspritzen, um eine Temperatur der Tinte zu erhöhen; einemTemperaturfühler(32) zum Messen einer Temperatur des Substrats; einemTemperaturvergleicher (58) zum Vergleichen der Temperaturdes Substrats mit einer Bezugstemperatur; und gekennzeichnetdurch eine Steuerschaltung (60) zum Verändern der vom Signalgenerator(54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse gemäß einer Temperaturdifferenzzwischen der Temperatur des Substrats und der Bezugstemperatur.
    [12] Druckvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,dass, wenn die Temperatur des Substrats oberhalb der Bezugstemperaturliegt, eine Spannung der vom Signalgenerator (54) erzeugten Nicht-Druck-Impulseverringert wird, und wenn die Temperatur des Substrats unterhalbder Bezugstemperatur liegt, die Spannung der vom Signalgenerator(54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse erhöht wird.
    [13] Druckvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,dass die Steuerschaltung (60) eine Breite der vom Signalgenerator(54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse gemäß einer Temperaturdifferenzzwischen der Temperatur des Substrats und der Bezugstemperatur ändert, wobei,wenn die Temperatur des Substrats oberhalb der Bezugstemperaturliegt, die Breite der vom Signalgenerator (54) erzeugtenNicht-Druck-Impulse verringert wird, und wenn die Temperatur desSubstrats unterhalb der Bezugstemperatur liegt, die Breite der vomSignalgenerator (54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse erhöht wird.
    [14] Druckvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,dass die Steuerschaltung (60) eine Anzahl der vom Signalgenerator(54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse gemäß einer Temperaturdifferenzzwischen der Temperatur des Substrats und der Bezugstemperatur ändert, wobei,wenn die Temperatur des Substrats oberhalb der Bezugstemperaturliegt, die Anzahl der vom Signalgenerator (54) erzeugtenNicht-Druck-Impulse verringert wird, und wenn die Temperatur desSubstrats unterhalb der Bezugstemperatur liegt, die Anzahl der vomSignalgenerator (54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse erhöht wird.
    [15] Druckvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,dass die Steuerschaltung (60) eine Frequenz der vom Signalgenerator(54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse gemäß einer Temperaturdifferenzzwischen der Temperatur des Substrats und der Bezugstemperatur ändert, wobei,wenn die Temperatur des Substrats oberhalb der Bezugstemperaturliegt, die Frequenz der vom Signalgenerator (54) erzeugten Nicht-Druck-Impulse verringertwird, und wenn die Temperatur des Substrats unterhalb der Bezugstemperatur liegt,die Frequenz der vom Signalgenerator (54) erzeugten Nicht-Druck-Impulseerhöhtwird.
    [16] Verfahren zum Erhitzen eines Druckkopfs (30)in einer Druckvorrichtung, wobei das Verfahren die folgenden Schritteumfasst: Vorsehen einer Druckvorrichtung mit: einem Druckkopf(30) zum Ausspritzen von Tinte aus einer Vielzahl von Düsen (34),wobei der Druckkopf (30) umfasst: ein Substrat; und eineVielzahl von Heizvorrichtungen (36), die auf dem Substratangeordnet sind, zum Erhitzen von Tinte im Druckkopf (30),um Blasen in der Tinte zu erzeugen und die Tinte durch die entsprechendenDüsen (34)auszuspritzen; Erzeugen von Druckimpulsen und Nicht-Druck-Impulsen,die zum Steuern der Heizvorrichtungen (36) verwendet werden,wobei die Druckimpulse die Heizvorrichtungen (36) steuern,um ausreichend Wärmeenergiezu erzeugen, um Tinte aus den Düsen(34) zum Drucken von Daten auszuspritzen, und die Nicht-Druck-Impulse dieHeizvorrichtungen (36) steuern, um Wärmeenergie zu erzeugen, dienicht ausreicht, um Tinte aus den Düsen (34) auszuspritzen,um eine Temperatur der Tinte zu erhöhen; gekennzeichnet durchVergleichen eines Prozentsatzes von während eines vorbestimmten Zeitraumsgedruckten Daten mit einem Schwellenwert; und Verändern derNicht-Druck-Impulse gemäß dem Prozentsatzvon währenddes vorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten und dem Schwellenwert.
    [17] Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,dass das Verfahren ferner das Verringern einer Breite der Nicht-Druck-Impulse, wennder Prozentsatz von währenddes vorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten oberhalb des Schwellenwertsliegt, und das Erhöhender Breite der Nicht-Druck-Impulse,wenn der Prozentsatz von währenddes vorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten unterhalb des Schwellenwertsliegt, umfasst.
    [18] Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,dass das Verfahren ferner das Verringern einer Frequenz der Nicht-Druck-Impulse,wenn der Prozentsatz von währenddes vorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten oberhalb des Schwellenwertsliegt, und das Erhöhender Frequenz der Nicht-Druck-Impulse, wenn der Prozentsatz von während desvorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten unterhalb des Schwellenwertsliegt, umfasst.
    [19] Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,dass das Verfahren ferner das Verringern einer Anzahl der Nicht-Druck-Impulse, wennder Prozentsatz von währenddes vorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten oberhalb des Schwellenwertsliegt, und das Erhöhender Anzahl der Nicht-Druck- Impulse,wenn der Prozentsatz von währenddes vorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten unterhalb des Schwellenwertsliegt, umfasst.
    [20] Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,dass das Verfahren ferner das Verringern einer Spannung der Nicht-Druck-Impulse,wenn der Prozentsatz von währenddes vorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten oberhalb des Schwellenwertsliegt, und das Erhöhender Spannung der Nicht-Druck-Impulse, wenn der Prozentsatz von während desvorbestimmten Zeitraums gedruckten Daten unterhalb des Schwellenwertsliegt, umfasst.
    [21] Verfahren zum Erhitzen eines Druckkopfs (30)in einer Druckvorrichtung, wobei das Verfahren die folgenden Schritteumfasst: Vorsehen einer Druckvorrichtung mit: einem Druckkopf(30) zum Ausspritzen von Tinte aus einer Vielzahl von Düsen (34),wobei der Druckkopf (30) umfasst: ein Substrat; und eineVielzahl von Heizvorrichtungen (36), die auf dem Substratangeordnet sind, zum Erhitzen von Tinte im Druckkopf (30),um Blasen in der Tinte zu erzeugen und die Tinte durch die entsprechendenDüsen (34)auszuspritzen; Erzeugen von Druckimpulsen und Nicht-Druck-Impulsen,die zum Steuern der Heizvorrichtungen (36) verwendet werden,wobei die Druckimpulse die Heizvorrichtungen (36) steuern,um ausreichend Wärmeenergiezu erzeugen, um Tinte aus den Düsen(34) zum Drucken von Daten auszuspritzen, und die Nicht-Druck-Impulse dieHeizvorrichtungen (36) steuern, um Wärmeenergie zu erzeugen, dienicht ausreicht, um Tinte aus den Düsen (34) auszuspritzen,um eine Temperatur der Tinte zu erhöhen; Messen einer Temperaturdes Substrats; Vergleichen der Temperatur des Substrats miteiner Bezugstemperatur; und gekennzeichnet durch Verändern derNicht-Druck-Impulse gemäß einerTemperaturdifferenz zwischen der Temperatur des Substrats und derBezugstemperatur.
    [22] Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,dass das Verfahren ferner das Verringern einer Spannung der Nicht-Druck-Impulse,wenn die Temperatur des Substrats oberhalb der Bezugstemperaturliegt, und das Erhöhender Spannung der Nicht-Druck-Impulse, wenn die Temperatur des Substratsunterhalb der Bezugstemperatur liegt, umfasst.
    [23] Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,dass das Verfahren ferner das Verringern einer Breite der Nicht-Druck-Impulse, wenndie Temperatur des Substrats oberhalb der Bezugstemperatur liegt,und das Erhöhender Breite der Nicht-Druck-Impulse, wenn die Temperatur des Substratsunterhalb der Bezugstemperatur liegt, umfasst.
    [24] Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,dass das Verfahren ferner das Verringern einer Anzahl der Nicht-Druck-Impulse, wenndie Temperatur des Substrats oberhalb der Bezugstemperatur liegt, unddas Erhöhender Anzahl der Nicht-Druck-Impulse, wenn die Temperatur des Substratsunterhalb der Bezugstemperatur liegt, umfasst.
    [25] Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,dass das Verfahren ferner das Verringern einer Frequenz der Nicht-Druck-Impulse,wenn die Temperatur des Substrats oberhalb der Bezugstemperaturliegt, und das Erhöhender Frequenz der Nicht-Druck-Impulse, wenn die Temperatur des Substratsunterhalb der Bezugstemperatur liegt, umfasst.
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    TWI237598B|2005-08-11|
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-02-10| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2006-10-26| 8131| Rejection|
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