DE1816194C - Tintenstrahl Schreibvorrichtung für alphanumerische Schriftzeichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schreibvorrichtung zur durch elektrische Signale gesteuerten Aufzeichnung alphanumerischer, aus zueinander parallelen Elementen mit markierten und markierungsfreien Stellen zusam mengesetzter Schriftzeichen, mit einer mit einem Tintenbehälter verbundenen Düse, die einen aus gleichmäßig großen und verteilten Tröpfchen gebilde ten Tintenstrahl auf eine Aufzeichnungsfläche richtet, der durch eine Elektrode entsprechend dem mit Un terbrechungen zur Erzeugung markierungsfreier Siel len versehenen Amplitudenverlauf eines ihr jeweils von einer Steuerschaltung zugeführten Schriftzeichen elementsignals geladen und mit zwei ihm zugeordne ten, an eine Gleichspannung angeschalteten Ablenk platten um einen seiner jeweiligen Ladung entsprc chenden Betrag abgelenkt wird.

Eine Schreibvorrichtung dieser Art ist beispiels weise durch die USA.-Patentschrift 3,298,030 be kannt. Sie ermöglicht die schnelle Aufzeichnung al phanumerischer Schriftzeichen mit einem Tinten strahl, der in Tröpfchen aufgeteilt ist. Diese Untertei lung kann beispielsweise dadurch erzeugt werden, daß die Düse in eine Vibrationsbewegung versetzt wird. Die mögliche Aufzeichnungsgeschwindigkeit ent spricht zwar den gegenwärtig an eine Schreibvorrichtung gestellten Anforderungen, jedoch ist bisher die Beseitigung eines wesentlichen Nachteils noch nicht gelungen. Dieser besteht darin, daß bei Aufzeichnung der einzelnen Schriftzeichenelemente, die normalerweise durch eine durchgehende Linie wiedergegeben werden sollen, eine Punktierung infolge der Tropf chenbildung auftritt. Somit erscheinen die einzelnen Schriftzeichcnelemente in Form einer aus mehr oder weniger Punkten zusammengesetzten Punktreihe. Da die meisten Schriftzeichen viele durchgehende, strichartige Elemente aufweisen, wirkt sich eine derart unterbrochene Aufzeichnung auf die Gesamtqualität beeinträchtigend aus.

Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Aufzeichnung mittels eines Strahl* im Tintentröpfchen dahingehend zu verbessern, daß durchgehend zu markierende Schriftzeichenelemente keine unterbrochene Linie darstellen. Eine Schreibvorrichtung der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß das jeweilige von der Steuerschaltung gelieferte Schriftzeichenelementsignal bzw. dessen durch die Unterbrechungen verbliebenen Teile eine stetige Amplitudenänderung aufweisen,

die für jedes Schriftzeichenelementsignal durch die zum Zeitpunkt des Beginns bis zum Ende des Schriftzeichenelements ansteigende Flanke konstanter Steigung eines Sägezahnsignals als Einhüllende bestimmt ist.

Durch die bei einer erfindungsgemäßen Schreibvorrichtung erzeugte lineare Amplitudenänderung gemäß der Anstiegsflanke eines Sägezahnsignals wird erreicht, daß aufeinanderfolgende Tintentröpfchen, die durch die Elektrode hindurchgeführt werden, während eines Schrifeeichenelementsignals bzw. während eines verbliebenen Teils dieses Signals eine entsprechend sich ändernde Ladung erhalten. Dadurch werden die Tintentröpfchen mit den Ablenkplatten kontinuierlich abgelenkt, so daß sich eine gleichmäßige π und ununterbrochene Linie eines Schriftzeichenelements aufzeichnen läßt. Hätten die Amplituden der Schriftzeichenelementsignale keine derartige Änderung, wie es beispielsweise bei der eingangs genannten, bekannten Schreibvorrichtung der Fall ist, so könnten keine gleichmäßigen und durchgehenden Linien aufgezeichnet werden, da eine sprunghafte La dungsdifferenz zwischen aufeinanderfolgenden Tröpfchen oder Tröpfchengruppen aufträte, so daß bei Ab lenkung mit konstanter Ablenkspannung die Ablage- 2i rung eines oder mehrerer Tröpfchen an einer bestimmten Stelle des Aufzeichnungsträgers erfolgen würde. Dadurch würde eine durchgehende aulgezeichnete Linie punktiert erscheinen.

Bei der Erzeugung eines jeden Tröpfchens entspricht das an seiner Oberfläche wirkende elektrische Feld nicht allein der Ladeelektrode, sondern wird auch durch die auf den gerade vorher gebildeten Tröpfchen vorhandene Ladung beeinflußt, da sich diese Tröpfchen noch sehr nahe an dem gerade gebildeten Tröpfchen befinden. Dadurch ergibt sich ein Ladungsüberschuß, so daß bei einer zur Bildung mehrerer Tröpfchen ausreichenden Ansteuerzeit der Ladeelektrode das erste Tröpfcnen etwas mehr Ladung trägt als die nachfolgenden.

Um diesen Fehler zu vermeiden, kann eine Schreibvorrichtung nach der Erfindung derart weiter ausgebildet sein, daß in der Steuerschaltung eine Kompensa tionsschaltung vorgesehen ist, die eine Abrundung des Amplitudenverlaufs zu Beginn eines jeden Schrift- -ti zeichenelementsignals und ggf. eines jeden seiner verbliebenen Teile bewirkt. Die mit der Kompensationsschaltung erzeugte Dämpfung des Amplitudenverlaufs vermeidet die Erscheinung eines Ladungsüberschusses vorstehend beschriebener Art auf den Tröpfchen. ?<i Diese erhalten durch die Elektrode eine Ladung, deren Amplitude sich vom ersten bis zum letzten die Elektrode durchlaufenden Tröpfchen für die jeweilige Signalzeit tatsächlich linear ändert.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen ?s Schreibvorrichtung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine gemäß der Erfindung ausgebildete Schreibvorrichtung,

Fig. 2 das Blockschaltbild der für die Schreibvor- wi richtung verwendeten Steuerschaltung.

F i g. 3 A u. B das Gruppierungsprinzip von Informationselementen für ein Schriftzeichen,

Fig. 4 A, B, C u. D die mit der in Fig. 2 gezeigten Schaltung erzeugten Signalverläufe und μ

Fig. 5 eine wahlweise zu verwendende Kompensationsschaltung.

In Fig. 1 ist eine Schreibvorrichtung dargestellt, deren Tintenleitung 10 mit einem Ende in einem Tintenbehälter 11, am anderen Ende an einer Düse 12 endet, deren Öffnung 14 die Austrittsöffnung für die Tinte darstellt. Die Tinte 15 wird durch den mit einer Druckquelle 13 erzeugten Druck in die Düse befördert. Es werden Druckwerte von mindestens 0,7 at verwendet Die vorzugsweisen Werte hängen weitgc hend von der gewünschten Schreibgeschwindigkeit und der Größe und Form der Düsenöffnung 14 ab. Die Düse 12 hat einen konischen Querschnitt, der in Richtung der Öffnung 14 konveigiert und kreisförmig sein kann. Der Öffnungsdurchmesser beträgt beispielsweise 0,04 mm. Düse und Düsenöffnung können jedoch auch andere symmetrische oder asymmetrische Formen haben.

Bei normalen Betriebsbedingungen wird die der Düse 12 zugeführte Tinte aus der Öffnung 14 unter dem von der Quelle 13 erzeugten Druck austreten. Sind die im folgenden noch zu beschreibenden Steuerungen nicht vorhanden, so tritt die Tinte in einem kontinuierlichen Strahl aus. Durch die natürliche Instabilität eines Flüssigkeitsstromes teilt sich der Strahl bei geringem Abstand von der Düse in Tröpfchen auf. Dieser Vorgang ist hinsichtlich Geschwin digkeit und Tröpfchengröße regellos.

Es hat sich gezeigt, daß die Tröpfchenbildung durch Steuereinflüsse auf die Tintenströmung sehr regelmäßig wird, und daß überraschend gleichmäßig geformte Tröpfchen erzeugt werden. Hierzu wird die Düse 12 durch Ultraschall in Vibrationen versetzt, wozu bei der beschriebenen Ausführungsform eine Frequenz in der Größenordnung von ca. 30 kHz verwendet wird. Andere Frequenzwerte können jedoch gleichfalls verwendet werden, was vor der jeweiligen Größe und dem gewünschten Abstand der Tröpfchen abhängt. Die Vibration kann mit einem piezoelektri sehen Kristall 17 erzeugt werden, der direkt über dem konvergierenden Ende der Düse angeordnet ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist eine mechanische Verbindung 18 in Form einer starren Platte o. ä. vorgesehen, die das Düsenende fest einschließt. Ein piezoelektrischer Doppelplattenbiegeschwinger 17, der zwischen den Verankerungen 19 und 20 angeordnet ist, ist direkt mit der Platte 18 ungefähr in einem rechten Winkel verbunden. Ein elektrisches Signal mit einer Spannung von 10 Volt und der jeweils vorgegebenen Frequenz wird mit einer Spannungsquelle 16 zur Vibration des Quarzes angeschaltet, der wiederum die Platte 18 mechanisch mit derselben Frequer»? beeinflußt. Durch die direkte Verbindung mit der Düse verursacht die Platte 18 eine Vibration der Düse mit dieser Frequenz und damit eine gleichmäßige Steuerung der Tröpfchenbildung und Tröpfchengröße des aus der Düse austretenden Tintenstrahles.

In dem Zerteilungsbereich des Tintenstrahles ist eine Ladeelektrode 23 angeordnet, die zylindrisch ist oder jede andere geeignete geometrische Form hat und den Tintenstrahl umgibt. Die Informationssignale werden von der Signalquelle 25 als Spar.nungswerte an die Elektrode 23 angeschaltet, die zusammen mit dem elektrisch leitfähigen Tintenstrahl ein elektrisches Feld erzeugt. Dadurch wird eine Ladung auf der Oberfläche des Tintenstrahls induziert. Diese ist proportional dem an dem jeweiligen Flächenelement wirksamen elektrischen Feld und damit proportional der an der Elektrode 23 wirkenden Spannung. Wird ein Tröpfchen vom Ende des Tintenstrahls abgelöst, so

ist also seine Oberflächenladung proportional der an der Elektrode 23 liegenden Spannung. Nach Abtrennung des Tröpfchens kann sich seine Ladung nicht weiter ändern, da es jetzt durch die Umgebungsluft elektrisch isoliert ist. Daher ist die Ladung auf jedem Tröpfchen nahezu proportional der zum Zeitpunkt der Tröpfchenablösung an der Elektrode 23 liegenden Spannung.

Es tritt jedoch noch der folgende geringe Fehler auf: Bei der Erzeugung eines jeden Tröpfchens entspricht das an seiner Oberfläche wirkende elektrische Feld nicht allein der Ladeelektrode 23, sondern wird auch durch die auf den gerade vorher gebildeten Tröpfchen vorhandene Ladung beeinflußt, da sich diese Tröpfchen noch sehr nahe an dem gerade gebildeten Tröpfchen befinden. Dadurch ergibt sich ein Ladungsüberschuß, so daß bei einer zur Bildung mehrerer Tröpfchen ausreichenden Ansteuerzeit der Ladeelektrode 23 das erste Tröpfchen etwas mehr Ladung trägt als die nachfolgenden.

Diese Wirkung kann durch eine einfache elektrische Schaltung innerhalb der Signalquelle 25 kompensiert werden, die im folgenden noch anhand der Fig. 2, 3, 4 und 5 beschrieben wird.

In ihrer einfachsten Form ist die an die Ladeelektrode 23 angeschaltete Spannung eine Gleichspannung, die entsprechend den von der Informationsquelle 25 abgegebenen Signalen unterbrochen oder in ihrer Amplitude geändert wird. Die Quelle 25 kann ein Impulserzeuger sein, der in einer den Schriftzeichen entsprechenden Kodierung zur Aufzeichnung alphanumerischer Informationen gesteuert wird. Die Einzelheiten einer derartigen Schaltung werden im folgenden noch beschrieben. Jedes die Elektrode 23 passierende Tröpfchen ist entweder geladen oder nicht geladen, was von der durch das Informationssignal erzeugten Spannung zum Zeitpunkt der Abtrennung eines jeweiligen Tröpfchens abhängt.

Es sei bemerkt, daß die Bezeichnung »nicht geladen« sich auf den Zustand fehlender Ladung durch Informationssignale von der Quelle 25 bezieht. Wie jedoch noch im Zusammenhang mit nicht erwünschten Tröpfchen beschrieben wird, haben alle aus der Elektrode 23 austretenden Tröpfchen eine bestimmte Ladung. Im allgemeinen wird ein Dauerzustand der Elektrode 23 durch Anlegen einer Dauergleichspannung erzeugt, dem ein Signal gesteuerter Amplitude überlagert wird. Auf diese Weise enthält jedes Tröpfchen eine Ladung. Die eine der Information entsprechende Ladung tragenden Tröpfchen sollen auf einem Aufzeichnungsträger 40 abgelagert werden, während die anderen Tröpfchen ausgesondert und wieder in das System zurückgeführt werden. Entsprechend folgt jedes Tintentröpfchen 22 nach Austritt aus der Elektrode 23 seiner Bahn durch zwei divergierende Elektrodenplatten 27 und 28 hindurch, an die eine Hochspannungsquelle 29 angeschaltet ist. Das zwischen diesen Elektroden erzeugte Feld dient zur Ablenkung derjenigen Tröpfchen aus der Bahn, die eine Ladung entsprechend dem Signal der Quelle 25 tragen bzw. derjenigen Tröpfchen, die eine solche Ladung nicht tragen. Die letzteren Tröpfchen werden durch das zwischen den Platten gebildete elektrische Feld in Richtung der Platte 28 in einen Tintenabflußkanal 30 abgelenkt, der durch eine Umlenkplatte 31 und einen nach unten divergierenden Teil der Elektrode 28 gebildet ist.

Die entsprechend dem Informationsimpuls der

Quelle 25 geladenen Tröpfchen werden zur Elektrodenplatte 27 mit einer ihrer Ladung entsprechenden Stärke abgelenkt und gelangen auf den Aufzeichnungsträger 40. Dieser wird bei der Darstellung gemäß F i g. 1 aus der Zeichenebene heraus mit einer Geschwindigkeit bewegt, die der Folgegeschwindigkeit der an die Ladeelektrode 23 gelieferten Intbrmationssignale entspricht.

Wie zu erkennen ist, muß das Informationssignal

ίο sehr genau erzeugt und übertragen werden, so daß jedes Tintentröpfchen den Aufzeichnungsträger an einer Stelle trifft, die durch die Spannung der Spannungsquelle 29 und die Ladung des Tröpfchens bestimmt ist. Der Ladungszustand derjenigen Tröpfchen, die nicht durch den Signalimpuls beeinflußt wurden, ist nicht kritisch, wenn er zur Einführung der Tröpfchen in den Kanal 30 durch das zwischen den Platten 27 und 28 erzeugte Feld ausreicht. Die in den Kanal 30 gelangenden Tröpfchen werden über eine Schlauchverbindung 35 einem Tintenbehälter 36 zugeführt. Eine durch einen nicht dargestellten Schwimmer im Behälter 36 gesteuerte Pumpe 37 führt die überschüssige Tinte über die Leitung 38 und das Ventil 39 zum Hauptbehälter 11.

Die durch die Quelle 25 gelieferte Signalgleichspannung kann in der Größenordnung von 200 bis 400 Volt liegen. Dieser Wert hängt von den verschiedenen Parametern wie z.B. den Düseneigenschaften, der Tröpfchenrichtung relativ zur Aufzeichnungsfläche 40, der Geschwindigkeit des Tintenstrahls, der Tröpfchengröße, der Größe der Ablenkspannung 29 usw. ab. Eine typische Strömungsgeschwindigkeit für den Tintenstrahl beträgt 9m/sec. und mehr bei einer Düsenöffnung von ca. 0,04 mm und einem Tintendruck von 2.1 at. Auf diese Weise ist es möglich, bei einer Spannung von ca. 3000VoIt zwischen den Elektroden 27 und 28 die Tröpfchen wahlweise aus der Tintenströmung heraus abzulenken. Die Ansprechzeit der Vorrichtung ist im wesentlichen gleich dem reziproken Wert der Tröpfchenerzeugungsrate, das heißt 33m/sec für eine Erzeugungsrate von 3OkHz.

Im folgenden werden die Eigenschaften der Informationssignalquclle 25 anhand der Fig 2, 3. 4 und 5 beschrieben.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, kann mit der in Fig. 1 gezeigten Schreibvorrichtung ein alphanumerisches Schriftzeichen geschrieben werden, wenn das Schriftzeichenfeld beispielsweise in Form einer χ 7-Matrix unterteilt wird. Für den Buchstaben F zeigt F i g. 3 A diejenigen Teile der Matrix, für die an der Ladeelektrode 23 zur Aufzeichnung dieses Buchstabens ein Impuls auftreten muß. Die Einsen zeigen das Vorhandensein eines Impulses an, während die Nullen das Fehlen eines Impulses anzeigen.

Wie aus der Beschreibung der in Fig. 2 gezeigten Schaltung und der in Fig. 4 gezeigten Signalverläufe noch hervorgeht, werden die Impulse in einer der in Fig. 3 B gezeigten numerischen Folge entsprechenden Folge erzeugt. Die Zahlen 1 bis 35 sind dabei die Ordnungszahlen eines Zuges von 35 Impulsen, die der Ladeelektrode 23 nacheinander zugeführt werden können. Die Eigenschaften der zugeführten Impulse und die Anordnung der Elektrodenplatten 27 und 28 sind derart, daß bei Lieferung aller 35 Impulse an die

Ladeelektrode 5 einander parallele, senkrechte Linien auf dem Aufzeichnungsträger 40 in Form nahe beieinanderliegender Punkte aus Tintentröpfchen aufgezeichnet würden. Durch selektive Unterdrückung be-

stimmter Impulse innerhalb dieser Folge (beispiels weise entsprechend den in Fig. 3 gezeigten Matrix vorhandenen Nullen für den Buchstaben F) kann ein Schriftzeichen mit dem Format der parallelen vertika len Linien erzeugt werden.

In Fig. 2 ist die Blockschaltung der Informationssignalquelle 25 dargestellt, und Fig. 4 zeigt die mit dieser Schaltung erzeugten Signalverläufe. Innerhalb dieser Schaltung ist zunächst eine übliche Eingang-Ausgang-Anpassungsschaltung 42 vorgesehen. Diese kann einen Speicher für digitale Signale eines vorgegebenen Schriftzeichens enthalten und mit einer Anzahl Eingabevorrichtungen wie z.B. einem Tastenfeld, einem Lochstreifenleser, einer Fernsprechleitung oder anderen Quellen für digitale Signale verbunden sein. Der Ausgang dieser Anpassungsschaltung führt die digitalen Signale parallel einem Dekodierer 44 zu, der einen Schriftzeichenimpuls auf einer von mehreren parallelen Ausgangsleitungen erzeugt, der dem durch die Anpassungsschaltung 42 empfangenen Code-Zei chen entspricht.

Eine Schriftzeichenmatrix 46 empfängt den Schrift zeichenimpuls von dem Dekodierer 44 und erzeugt zusammen mit einer Gruppe paralleler UND-Gatter 48 eine Folge von Impulsen gleichmäßiger Amplitude, die dem dekodierten Schriftzeichen entsprechen.

Die Schriftzeichenmatrix 46 kann verschiedenartig aufgebaut sein und besteht im vorliegenden Falle aus einer Diodenmatrix mit einer Anzahl Eingangsleitungen zur Schriftzeichenauswahl, die mit den Ausgängen des Dekodierens 44 verbunden sind. Diese Leitungen werden über Dioden selektiv mit Leseleitungen gekoppelt, wozu die Dioden über ihre jeweilige Auswahlleitung aufgesteuert werden. Im Falle des Buchstabens F sind 14 Dioden individuell zwischen die Auswahlleitungen und die Lesedrähte geschaltet, iic den Plätzen 1 bis 7, II, 14, 18, 21, 25, 28 und ^5 der Matrix entsprechen. Jeder Lesedraht bildet .inen Eingang für ein UND-Gatter des Gatterblocks ί-S. Im Falle einer 5 ■ 7-Matrix befinden sich im Block IS 35 UND Gatter.

Jedes der UND-Gattei hat zwei Eingänge, deren rs;er mit dem jeweiligen Lesedraht, deren zweiter •lit jeweils einem Speicherplatz eines 40-Bit-Zählers srbunden ist. Dieser wird durch die Taktimpulse nes Taktimpulsgenerators 52 gesteuert. Die Taktimulse sind in Fig. 4 A als Taktimpulse 56 dargestellt. >ie Impulsfolge wira durch diejenigen Dioden der ■iatrix gesteuert, die eine Durchschaltung der jeweilien Auswahlleitung auf einem der 35 Lesedrähte bewirken.

40 Taktimpulse werden für ein Schriftzeichenim-■ llsmuster während eines Schreibzyklus verwendet. Während jedes aufgezeichnete Schriftzeichen aus -nem bestimmten Impulsmuster entsprechend beümmten Koppelpunkten der Matrix beispielsweise ir ■er in Fig. 3 A gezeigten Art besteht, sind im Zähler SO fünf weitere Zählstufen vorgesehen. Diese ermögli chen eine Rücklaufzeit zwischen aufeinanderfolgenien senkrechten Teilen eines aufzuzeichnenden Schriftzeichens.

Innerhalb der in Fig. 2 gezeigten Schaltung ist ein Sägezahngenerator 64 vorgesehen, der Impulse mit einer Abfallzeit erzeugt, die allgemein als Rücklauf-.'cit bezeichnet wird. Diese tritt jeweils nach sieben Zählschrittcn des Zählers 50 auf und dient zur Erzcu tung eines Abstandes zwischen jeweils sieben der Ιλ-deelektrodc 13 gelieferten Impulsen. Der Zähler ist derart ausgebildet, daß diese Zeitzwischenräume ohne Beeinträchtigung einet, anderen Teiles der Schal tung erzeugt werden. Bei Zählung der ersten sieben Impulse im Zähler 50 werden sieben Zählimpulse an

eine Folge von sieben UND-Gattern des Blocks 48 geliefert. Danach wird der achte Zählimpuls bei Empfang des achten Taktimpuises vorn Taktimpulsgenerator 52 erzeugt, de; jedoch keiner. Ausgangsimpuls am Zähler 50 für eines der UND-Gatter 48 zur

in Folge hat. Bei Empfang des neunten Taktimpulses erzeugt der Zähler 50 einen weiteren Zählimpuls für ein UND Gatter im Block 48. und der nächste senk rechte Teil des Schriftzeichens kann aufgezeichnet werden.

π Die Ausgänge der 35 UND-Gatter des Blocks 48 sind parallel auf ein OÜER-Gatter 58 geführt, welches cific lrnpüiSrcinC giciCnTTiSuigcr rLlTipinUuc in einem dem an der Anpassungsschaltung 42 empfange nen kodierten Schriftzeichen entsprechenden Muster liefert. Es sei bemerkt, daß jeder vom Zähler 50 gelie ferte Zählimpuls so lange ansteht, bis der nächste Taktimpuls geliefert wird. Daher ist die Impulsdauer gleich der Zeit zwischen den Taknmpulsen 56.

Die vom ODER-Gatter 5? gemeierten I::,pulse werj; den mit einem Verstärker 60 in geeigneter Weise geformt und verstärkt und einem linearen UND-Gattet 62 zugeführt. Dieses ist ferner mr de^r' Sägezahngenerator 64 verbunden, der der·, >~ Fig. 4 C gezeigten Si gnalverlauf liefert. Jeder Bei-ieS-ykius des Sägezahn generators, also jeder Sägezahn, »ird bei Abzählung von acht Taktimpulsen de? Ta·, 'mrmisgenerators 52 mit dem Zähler 66 erzeug;, r- sei jedoch bemerkt. daß dieser Zähler 66 derart rrv: nc- Anpassungsseha! tung 42 verbunden sein kann ."'aO diese auf sieben μ Zählschritte voreingestelh ist. bcv;v da? erste Code Zeichen verarbeitet wird. E< gib. weitere Schaltungs arten zur Erzeugung de; ersten Sägezahn? koinzidem mit dem Empfang und ü't Vrrarbcuurp des ersten

Code-Zeichcr.s. Der~rr>t:·: '

sind bekannt

Das Eingangssignal für „_. .„_;t.„_{v w} ,,_, ^₀₁₁₁₁ 62 ist für den Buchstaben Γ in Fi^. 4 B und C darge stellt. Das lineare Gatter bewirk; er- Durchschal tung derjenigen Teiie der Sagszahnimpuise, die mil as den am Ausgang des ODER-Gaueis 58 auftretenden Impulsen zusammenfallen. Ds5 Ausgangssignai des h nearen UND Gatters ist in Fir.. 4 D dargestellt. We daraus hervorgeht, besteht das Signa! aus einem er sten Impuls 69, der aus sieben Impulsen gleicher Länge zusammengesetzt ist. Diese sind gestrichelt dar gestellt. Ist die Anstiegszeit des Sägezahnimpulses gleich der Zeit Λ so haben die diesen Imnuls 69 bii denden Impulse die Länge t/n, wobei η furane 5 · 7 Matrix gleich 7 ist. Die restlichen Impulse des in 5 Fig. 4D gezeigten Signalverlaufs haben dieselbe Länge tin. Es sei bemerkt, daß alle in Fig. 4D cc zeigten Impulse eine linear sich ändernde AmpiirJ. haben. Diese ermöglicht das Aufbringen verserv. ner Ladungen auf aufeinanderfolgende Tint er;-chen, die durch die Elektrode 23 hindurchgefiiK den. Die Ladung auf den nacheinander vorV.ri - : den Tröpfchen ermöglicht deren sehr pics Ablenkung mit den Elcktrodenplatten /7 -._:-._: - ^, daß im Falle des Impulses 69 aus FU.. ,: one (Λ gleichmäßige sankrechte Linie aufgezeich:, ν :_fi

Hätten die Amplituden der den itnpii!: ^ h>lden den Impulse kein; veränderliche Ampiuiwi. · ,0 Im puls, so wäre eine gleichmäßipe stnknrct, Linie

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nicht aufzuzeichnen, da eine bestimmte Ladungsverschiedenheit zwischen aufeinanderfolgenden Tröpfchen oder Tröpfchengruppen aufträte, so daß bei Ablenkung mit gleichmäßiger Ablenkspannung die Ablagerung eines oder mehrerer Tröpfchen an einer bestimmten Stelle des Aufzeichnungsträgers 40 erfolgen würde und jede senkrechte Linie oder ein Teil einer derartigen Linie punktiert erscheinen würde.

In der in Fig. 2 gezeigten Schaltung ist ein weiterer Verstärker 68 vorgesehen, dessen Eingang mit dem linearen UND-Gatter 62 verbunden ist und der den in F i g. 4 D gezeigten Signalverlauf verstärkt. Der Ausgang dieses Verstärkers ist über ein Kompensationsnetzwerk 67 mit der Ladeelektrode 23 verbunden.

Das Kompensationsnetzwerk 67 ist in F i g. 5 dargestellt und enthält einen Widerstand 70, der zwischen die Klemmen 72 und 74 geschaltet ist. Die Klemme 72 ist mit dem Verstärker 68 verbunden, während die Klemme 74 zur Ladeelektrode 23 führt. Ferner ist die Klemme 74 über einen Widerstand 76 und einen Kondensator 78 an eine geeignete Bezugsspannung gelegt, beispielsweise an Erdpotential. Die Werte für die Widerstände 70 und 76 und den Kondensator 78 hängen von den Parametern des restlichen Schreibsystems ab, beispielsweise von der Tröpfchengröße, der Tröpfchenerzeugungsrate, den Abmessungen der Ladeelektrode 23 usw. Diese Werte werden daher empirisch ermittelt.

Die in Fig. 5 gezeigte Kompensationsschaltung bewirkt eine Dämpfung des Anfangsteils der an der Klemme 72 auftretenden Signale. Daher wird beispielsweise der in F i g. 4 D gezeigte Impuls bezüglich des höchsten Amplitudenwertes etwas geschwächt. Die Amplitude des Anfangsteils eines jeden an der Klemme 72 auftretenden Impulses wird also abgerundet, wodurch die Erscheinung des bereits erwähnten Ladungsüberschusses auf den Tröpfchen kompensiert wird. Das Ergebnis besteht darin, daß die während der Einwirkung des Impulses 69 auf die Ladeelektrode 23 über die Kompensationsschaltung 67 gelade nen Tröpfchen jeweils eine Ladung erhalten, deren Amplitude sich vom ersten bis zum letzten dii Lade elektrode durchlaufenden Tröpfchen für diese Impulszeit linear ändert.

Es sei bemerkt, daß diese Kompensationsschaltung

ίο nicht unbedingt erforderlich ist und lediglich zur V er besserung der Schriftqualität verwendet wird.

Vorstehend wurde eine Schreibvorrichtung für alphanumerische Schriftzeichen beschrieben, mit der eine qualitativ gute Aufzeichnung möglich ist, und zwar durch Anwendung des Prinzips unterschiedlicher Ladung aufeinanderfolgender Tintentröpfchen, so daß sich diese auf dem Aufzeichnungsträger zusammenhängend ablagern. Dadurch werden vertikale Schriftzeichenteile als Linien abgebildet.

Die Erfindung wurde an Hand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, ist jedoch auf dieses nicht beschränkt, da ohne Abweichung vom Grundgedanken der Erfindung elektrisch äquivalente Teilschaltungen verwendet werden können. So kann beispielsweise an Stelle einer Diodenmatrix 46 eine Magnetkernmatrix, eine Widerstandsmatrix oder eine Transistormatrix verwendet werden. Ferner ist es möglich, einen Serienspeicher zu verwenden, beispielsweise eine digitale Verzögerungsleitung.

An Stelle einer 5 X 7-Matrix kann selbstverständlich auch jede andere nvn-Matrix verwendet werden, bei der m und η ganze Zahlen sind.

Die Erfindung wurde anhand einer Tröpfchenerzeugungsvorrichtung beschrieben, die jedoch lediglich als Ausfuhrungsbeispiel verstanden werden soll. Jede andere Vorrichtung mit Ladeelektrode und Ablenkelektroden kann gleichfalls verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Schreibvorrichtung zur durch elektrische Signale gesteuerten Aufzeichnung alphanumerischer, aus zueinander parallelen Elementen mit markierten und markierungsfreien Stellen zusammengesetzter Schriftzeichen, mit einer mit einem Tintenbehälter verbundenen Düse, die einen aus gleichmäßig großen und verteilten Tröpfchen gebildeten Tintenstrahl auf eine Aufzeichnungsfläche richtet, der durch eine Elektrode entsprechend dem mit Unterbrechungen zur Erzeugung markierungsfreier Stellen versehenen Amplitudenverlauf eines ihr jeweils von einer Steuerschaltung zugeführten Schriftzeichenelementsignals geladen und mit zwei ihm zugeordneten, an eine Gleichspannung angeschalteten Ablenkplatten um einen seiner jeweiligen Ladung entsprechenden Betrag abgelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige von der Steuerschaltung (42 bis 67) gelieferte Schrift zeichenelementsignal, bzw. dessen durch die Unterbrechungen verbliebenen Teile, eine stetige Amplitudenänderung aufweisen, die für jedes Schriftzeichenelementsignal durch die zum Zeitpunkt des Beginns bis zum Ende des Schriftzeichenelements ansteigende Flanke konstanter Steigung eines Sägezahnsignals als Einhüllende bestimmt ist.

2. Schreibvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuerschaltung 3ti (42 bis 67) eine Kompensationsschaltung (67) vorgesehen ist, die eine Abrundung des Amplitudenverlaufs zu Beginn eines jeden Schriftzeichenelementsignals und ggf. eines jeden seiner verbliebenen Teile bewirkt.

3. Schreibvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensaiionsschaltung (67) ein mit ohmschen Widerständen (70, 76) gebildeter Spannungsteiler ist, dessen Abgriff (74) mit der Elektrode (23) verbunden ist und in dessen der Elektrode (23) parallelgeschaltetem Zweig eine Kapazität (78) angeordnet ist.

4. Schreibvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Steuerschaltung, die einen Impulsgenerator zur Erzeugung von m Impulsgruppen entsprechend m möglichen Schriftzeichenelementen eines Schriftzeichens mit jeweils /1 Impulsen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sägezahnsignalgenerator (64) vorgesehen ist, dessen Signalanstiege durch eine mit ihm verbundene Synchronisierschaltung (66) entsprechend der Dauer von jeweils π Impulsen des Impulsgenerators (50) bemessen werden und daß die durch die elektrischen Signale entsprechend markierten und markierungsfreien Stellen der Schriftzeichenelemente getasteten Impulse des Impulsgenerators (50) und das Signal des Sägezahnsignalgenerators (64) auf ein lineares UND-Gatter (62) geführt werden, dessen Ausgang mit der Elektrode (23) verbunden ist.

5. Schreibvorrichtung nach Anspruch 4. da- en durch gekennzeichnet, daß die Synchronisierschaltung (66) ein zyklisch arbeitender Zähler ist, dessen Zählvolumen mindestens η Impulsen entspricht.

6. Schreibvorrichtung nach Anspruch 5, da- (Λ durch gekennzeichnet, daß der Zähler (66) die abfallenden Flanken des Sägezahnsignals so bemißt, daß der Beginn eines neuen Schriftzeichenelements mit der Position des Tintenstrahls nach Rücklauf in die nicht abgelenkte Lage übereinstimmt.

7. Schreibvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (50) ein zyklisch arbeitender Zähler ist, dessen Zählvolumen mindestens m χ η Impulsen entspricht.

8. Schreibvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (50) zusätzliche Zählstufen aufweist, die jeweils eine einem Impuls entsprechende Rücklaufzeit zwischen aufeinanderfolgenden, zueinander parallelen Schriftzei chenelementen ermöglicht und daß sein Zählvolu men m X η + m Impulsen entspricht.