DE1941680B2 - Recording device working with liquid droplets - Google Patents
Recording device working with liquid dropletsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein mit Flüssigkeitsöpfchen arbeitendes Aufzeichnungsgerät mit einer inrichtung zur Erzeugung mehrerer, in einzelne Bleich große Tröpfchen unterbrochener Flüssigkeits-Jtreblen, eine Ladeelektrode für jeden Flüssigkeitsstrahl zum elektrischen Aufladen ausgewählter Tröpfchen Einrichtungen zur Erzeugung eines elektrischen Feldes zum Ablenken der aufgeladenen Tröpfchen, eine Auffangvorrichtung für die abgelenkten Tröpfchen, einen Aufzeichnungsträger, der von einer Transportvorrichtung durch einen Bereich transportiert wird, in den die nicht aufgefangenen Tröpfchen fallen, und eine Steuersignalerzeugungsa^ordnung, die einen Speicher für eine einem aufzuzeichnenden Bild entsprechende Information enthält, zum Anlegen von Ladesteuersignalen an die Ladeelektroden entsprechend der gespeicherten Information.The invention relates to a liquid droplet recording apparatus having a device for the generation of several liquid jets, interrupted in individual bleaching large droplets, a charging electrode for each liquid jet for electrically charging selected droplets Devices for generating an electric field to deflect the charged droplets, a collecting device for the deflected droplets, a recording medium, which is from a Transport device is transported through an area in which the non-captured droplets fall, and a control signal generation arrangement which has a memory for a one to be recorded Image contains information corresponding to the application of charge control signals to the charge electrodes the stored information.
Ein derartiges Aufzeichnungsgerät ist aus der GB-PS I 042 308 bereits bekannt. Bei diesem bekannten Gerät können die in einer Reihe liegenden Flüssigkeitsstrahlen nicht so dicht nebeneinander angeordnet werden, daß auf dem Auf7.-ichnungsträger eine vollständige Bedeckung mit den Tröpfchen möglich wird. Es bleiben vielmehr stets Zwischenräume zwischen den einzelnen Tropfen in seitlicher Richtung übrig. Dies stellt eine unerwünschte Einschränkung hinsichtlich der Variationsmöglichkeiten der herstellbaren Aufzeichnungen auf dem Träger dar. Großflächige, vollständig mit den Tröpfchen bedeckte Fteehenbereiche auf dem Aufzeichnungsträger können beispielsweise nicht erzeugt werden. Such a recording device is already known from GB-PS I 042 308. With this well-known The device cannot have the liquid jets lying in a row so close to one another be arranged that on the carrier complete coverage with the droplets becomes possible. Rather, there are always spaces in between between the individual drops in the lateral direction. This presents an undesirable one Restriction with regard to the possible variations of the recordings that can be made on the Carrier. Large areas of the joint on the recording medium that are completely covered with the droplets cannot be generated, for example.
Ferner ist aus der US-PS 2 779 654 bereits ein Aufzeichnungsgerät bekannt, bei der die Aufzeichnung erzeugenden Vorrichtungen in mehreren Reihen angeordnet sind, doch handelt es sich bei diesen Vorrichtungen um in mehreren Reihen angeordnete Schreibstifte, die zur Erzeugung einer Aufzeichnung auf einem strom- oder wärmeempfindlichen Aufzeichnungsträger in auswählbarer Weise mit diesem Träger mechanisch in Kontakt gebracht werden können. Bei diesem bekannten Aufzeichnungsgerät wird der Aufzeichnungsträger zum Erzeugen eines Aufzeichnungspunktes jeweils angehalten, und in diesem Zeitpunkt wird dann der entsprechende Stift erregt. Es ist ganz offensichtlich, daß mit diesem Aufzeichnungsgerät keine kontinuierlichen Linien, sondern lediglich einzelne Aufzeichnungspunkte auf dem Aufzeichnungsträger erzeugt werden können; auch eine vollständige Bedeckung des Aufzeichnungsträgers mit Aufzeichnungspunkten ist unter keinen Umständen möglich.Furthermore, from US Pat. No. 2,779,654, a recording device is already known in which the recording generating devices are arranged in a plurality of rows, but it is in these Devices around pens arranged in several rows, which are used to produce a recording on a current- or heat-sensitive recording medium in a selectable manner with this Carriers can be brought into contact mechanically. In this known recording apparatus, the recording medium is used to generate a recording point stopped, at which point the corresponding pin is energized. It is quite evident that with this recorder, there are no continuous lines but only individual recording dots can be generated on the recording medium; also one Complete coverage of the recording medium with recording dots is under no circumstances possible.
Der Erfindung liegt ein Aufzeichnungsgerät der eingangs angegebenen Art derart auszugestalten, daß die exakte Erzeugung beliebiger Aufzeichnungsmuster ohne Einschränkung der zu bedeckenden Flächenbereiche auf dem Aufzeichnungsträger ermöglicht wird.The invention is to design a recording device of the type specified in such a way that the exact generation of any recording pattern without restricting the surface areas to be covered is made possible on the recording medium.
Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Einrichtung zur Erzeugung der Flüssigkeitsstrahlen mehrere Reihen von Strahldüsenöffnungen enthält, die in jeder Reihe gleich weit voneinander entfernt sind, und in den verschiedenen Reihen seitlich so gegeneinander versetzt sind, daß eine vollständige Bedeckung des Aufzeichnungsträgers mit den Tröpfchen erzielbar ist, und daß die Steuersignalerzeugungsanordnung derart ausgebildet ist, daß das Anlegen der Ladesteuersignale an die Ladeelektroden der vor der hintersten Reihe der Strahldüsenöflnungen liegenden Reihen mit einer zeitlichen Verzögerung erfolgt, die gleich der Zeit ist, die der Auf-According to the invention, this is achieved in that the device for generating the liquid jets has several rows of jet nozzle openings which are equidistant from each other in each row, and laterally in the different rows are offset from one another so that a complete coverage of the recording medium with the Droplets can be achieved, and that the control signal generating arrangement is designed such that the Applying the charging control signals to the charging electrodes in front of the rearmost row of jet nozzle openings rows with a time delay that is equal to the time taken to
zeichnungsträger von der hintersten Reihe zu der gerade mit Ladesteuersignalen gesteuerten Reihe benötigt. from the rearmost row to the row that is currently being controlled by loading control signals is required.
Beim ernndungsgeraäöen Aufzeichnungsgerät können auf dem Aufzeichnungsträger Tröpfchen beliebig dicht nebeneinander aufgebracht werden; der seitliche Abstand von Tröpfchen, die in einer quer zur Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers liegenden Linie auf den Aufzeichnungsträger treffen, wird nicht mehr durch den seitlichen Abstand der Strahldüsen in einer Reibe, sondern nur mehr durch die seitliche Versetzung der Strahldüsen in den hintereraanderüegenden Reihen bestimmt. Mit dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsgerät können ohne weiteres vollständig mit Tröpfchen bedeckte Aufzeichnungsbereiche auf dem Aufzeichnungsträger erzeugt werden. Damit die von den hintereinander angeordneten Reihen abgegebenen Tröpfchen stets auf die richtige Stelle treffen, damit also beispielsweise bei der Erzeugung einer quer zur Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers verlaufenden Linie auf dem Aufzeichnungsträger die aus weiter hinten biegenden Reihen stammenden Tröpfchen genau neben die aus vorderen Reihen stammenden Tröpfchen treffen, sorgt die im Kennzeichen des neuen Hauptanspruchs erwähnte Steuersignalerzeugungsanordnung für die notwendige Verzögerung der I^adesteuersignale, so daß berücksichtigt wird, daß die Tröpfchen, die eine Linie erzeugen sollen, aus verschiedenen Reihen stammen.In the case of the nominal recording device, any droplets can be placed on the recording medium be applied close to each other; the lateral spacing of droplets in a transverse direction to the The line lying in the direction of transport of the recording medium meets the recording medium no longer through the lateral distance between the jet nozzles in a grater, but only through the Lateral offset of the jet nozzles in the areas behind the other Ranks determined. With the recording device according to the invention can easily completely covered with droplet recording areas generated on the recording medium will. So that the droplets released from the rows arranged one behind the other always hit the Hit the right place, so for example when generating a transverse to the transport direction of the Record carrier running line on the record carrier those from bending further back Rows of droplets hit exactly next to the droplets coming from the front rows, provides the control signal generating arrangement mentioned in the characterizing part of the new main claim for the necessary delay of the I ^ ade control signals, so that it is taken into account that the droplets, the one Line should come from different rows.
In vorteilhafter Weiterbildung ist das Aufzeichnungsgerät derart ausgestaltet, daß die Steuersignalerzeugungsanordnung eine sichtbare Kopie des aufzuzeichnenden Bildes enthält, und daß zum Abtasten der Kopie mehrere Reihen von Photofühlern vorgesehen sind, die in einer den Reihen λόπ Strahldüsenöffnungen entsprechenden Anordnung angebracht sind. Als A'".ernativmöglichkeit enthält die Steuersignalerzeugungsanordnung zur Speicherung der aufzuzeichnenden Information einen Digitalspeicher. Mit Hilfe dieser vorteilhaften Ausgestaltungen wird das erfindungsgemäße Aufzeichnungsgerät sehr variabel hinsichtlich der herzustellenden Aufzeichnung. Es können sowohl Bilder eingegeben und kopier* werden, oder es können andererseits bereits in dem Gerät gespeicherte Zeichen abgerufen und zur Aufzeichnung gebracht werden.In an advantageous further development, the recording device is designed in such a way that the control signal generating arrangement contains a visible copy of the image to be recorded, and that a plurality of rows of photo sensors are provided for scanning the copy are in one of the rows λόπ jet nozzle openings appropriate arrangement are attached. The control signal generating arrangement contains an alternative option a digital memory for storing the information to be recorded. With the help of these advantageous configurations the recording device according to the invention is very variable with regard to the recording to be produced. Images can both be entered and copied *, or on the other hand, images can already be entered in the Device stored characters can be called up and brought to the recording.
Die Erfindung wird non an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert Es zeigtThe invention is not explained by way of example with reference to the drawing. It shows
F i g. 1 eiiie schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsgeräts,F i g. 1 a schematic representation of the invention Recorder,
Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Erzeugung von Teilen verschiedener Buchstaben mit Hilfe der Steuerung der Tropfenerzeugungseinrichtung in einer einzigen Reihe,Fig. 2 is a schematic representation to illustrate the production of parts of various Letters with the help of the control of the drop generator in a single row,
F i g. 3 eine vergrößerte Teilansicht der Strahldüsenöffnung und der Einrichtung zum Ablenken der erzeugten Tröpfchen,F i g. 3 is an enlarged partial view of the jet nozzle opening and the means for deflecting the generated droplets,
Fig.4 das elektrische Schaltbild einer Schaltung zur Steuerung der Tröpfchenerzeugung und Tröpfchenablenkung, 4 shows the electrical circuit diagram of a circuit to control droplet generation and droplet deflection,
Fig. 5 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsgeräts undFig. 5 is a block diagram of the invention Recorder and
Fig.6 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Verhältnisse bei der Ablagerung von Tröpfchen aus aufeinanderfolgenden Reihen.6 shows a schematic representation for the purpose of illustration the ratios in the deposition of droplets from successive rows.
Bei der Ausführung nach den F i g. I bis 4, welche eine bevorzugte Ausführung der Erfindung darstellt, wird eine Papierbahn 10 einer Vorratsrolle 12 entnommen, über einen Tisch 13 geführt, über eine Antriebswelle 15 und wird auf einer Aufnehmende Ii aufgewickelt. Über dem Tisch 13 befindet sich eimIn the execution according to the F i g. I to 4, which represents a preferred embodiment of the invention, a paper web 10 is removed from a supply roll 12, guided over a table 13, over a drive shaft 15 and is wound up on a take-up Ii. Above the table 13 there is one
Mehrzahl von Reihen von Tropfener^eugern, wobei jede Reihe eine Mehrzahl von öffnungen aufweist durch weiche die Flüssigkeit in der Form eines Strah les auftritt, welcher in einzelne Tropfen unterteili wird. Für die Zwecke der Erläuterung ist die erstePlurality of rows of droplets, being each row has a plurality of openings through which the liquid flows in the form of a jet This occurs, which is divided into individual drops will. For the purposes of explanation is the first
ίο Reihe 20 als die oberste dargestellt, so daß die Bahr 10 zuerst unterhalb der Reihe 20 geführt wird Darauf gelangt die Bahn 10 zu einer zweiten Reihe 22, die in der gleichen Weise ausgebildet ist, woraul sie an den Reihen 24 und 26 vorbeiführen wird. Die Bahn 10 und der Tisch 13 sind zwischen den Reiher 22 und 24 unterbrochen, wodurch dargestellt werder soll, daß die Anzahl der Reihen verschieden seir kann, je nach dem gewünschten Resultat.ίο Row 20 shown as the top, so that the Bahr 10 is first guided below the row 20. The web 10 then arrives at a second row 22, which is designed in the same way that it will lead past rows 24 and 26. the Track 10 and table 13 are interrupted between rows 22 and 24, which shows is intended that the number of rows can be different, depending on the desired result.
Die Flüssigkeit, die genau auf der Bahn 10 abgelagert werden soll, wird vor. Einern Behälter 3C durch eine Ausgangsleitung 32 so\vi~ einen Filter 33 einer Rohrleitung 35 zugeführt, welche entsprechenc der Darstellung die einzelnen Reihen mit der Flüssigkeit unter Druck versorgt. Ein Vibrator, wie ζ. Β der dargestellte Uberschall-Vibrator 37, ist an die Rohrleitung angeschlossen, wodurch die im Systeir befindliche Flüssigkeit hochfrequenten Schwingunger unterworfen ist.The liquid that is exactly to be deposited on the web 10 is before. A container 3C through an output line 32 so \ vi ~ a filter 33 a pipe 35, which corresponds to the representation, the individual rows with the liquid supplied under pressure. A vibrator, like ζ. Β the illustrated supersonic vibrator 37 is to the Pipeline connected, causing the liquid in the system to vibrate at high frequencies is subject.
Die Flüssigkeit wird aus der Rohrleitung einer gemeinsamen Anschlußleitung der einzelnen Reihe vor Tropfenerzeugern, wie z. B. der Anschlußleitung 3i der Reihe 20 zugeführt. Die Anschlußleitungen haber ihrerseits eine große Anzahl von kleinen Öffnunger 40 (Fig. 3), aus welchen jeweils ein feiner Strahl dei Flüssigkeit ausströmt. Durch die hochfrequenter Schwingungen wird der Strahl rasch in einzelne Tropfen unterteilt, welche sich in einem entspi sehenden Abstand befinden. Bei einem typischen Ausführungsbeispiel haben die Öffnungen 40 jede einen Durch- messer von 0,04 mm, wobei die erhaltenen Tropfen eine Größe im Bereich von 0,08 mm haben. Die Tropfen dieser Größe bilden in der Regel kreisförmige Punkte mit einem Durchmesser von ungefähi 0,12 mm.The liquid is fed from the pipeline to a common connecting line for each row Drop generators, such as B. the connecting line 3i of the row 20 is supplied. The connection lines haber in turn, a large number of small orifices 40 (Fig. 3), from each of which a fine jet dei Liquid flows out. Due to the high-frequency vibrations, the jet quickly turns into individual drops divided, which are located at a corresponding distance. In a typical embodiment, the openings 40 each have a through knife of 0.04 mm, the resulting drops having a size in the range of 0.08 mm. the Drops of this size typically form circular dots approximately approximately in diameter 0.12 mm.
Die Tropfen werden in der Form eines Strahle« gegen die bewegte Bahn 10 gerichtet. Zur Erzielung einer praktisch vollen Bedeckung eines Längsstreifens einer Breite von 0,12 mm müssen die aufeinanderfolgenden Tropfen einer den Streifen bildender öffnung mit einem Abstand von Mitte zu Mitte de? Punktes von 0,09 mm oder weniger abgelagert werden. Da die Zeit zwischen aufeinanderfolgender Tropfen gleich ist wie der reziproke Wert der anregenden Frequenz, so kann diese Bedingung in eine Konstruktionsvorschrift für das Anregungsorgan umgewandelt weroen. Die entsprechende Gleichung nal die FormThe drops are directed towards the moving web 10 in the form of a jet. To achieve a practically full coverage of a longitudinal strip 0.12 mm wide must be the successive Drops of an opening forming the strip at a distance from center to center of the? Point of 0.09 mm or less can be deposited. Because the time between consecutive Drop is the same as the reciprocal of the stimulating frequency, so this condition can turn into a The construction specification for the excitation organ was converted. The corresponding equation nal form
wobei Vn, die Geschwindigkeit der bewegten Bahrt ist, d der gewünschte Abstand von Mitte zu Mitte der Punkte und / die erforderliche Anregungsfrequenz. Wenn eine Geschwindigkeit der Bahn 10 von ungefähr 10 m in der Sekunde angenommen wird, so erhält man für die erforderliche Anregungsfrequenz einen Wert von ungefähr 120 kHz.where V n , the speed of the moving path, d is the desired distance from center to center of the points and / the required excitation frequency. If a speed of the web 10 of approximately 10 m per second is assumed, a value of approximately 120 kHz is obtained for the required excitation frequency.
5 J 65 J 6
Wenn bei einem System dieses Typs ein 20 cm mation des Tropfens bei seiner Ablagerung auf der breiter Bereich der Bahn bedeckt werden soll, so Bahn führt. Es werden daher auf der Bahn 10 Punkte sind dazu 1600 öffnungen erforderlich, deren Mitten erhalten, welche im wesentlichen kreisförmig sind, jeweils 0,12mm voneinander entfernt sind. Die kon- In der Fig. 1 ist eine mögliche Ausführung eines stfuktiven Anforderungen sind dabei derart, daß die s Einganges des Systems dargestellt, bei welcher ein öffnungen nicht in einer zusammenhangenden Reihe Muster oder eine Abbildung zu wiederholten Malen quer über die Bahn angeordnet werden können. Zur auf der Bahn ausgebildet werden kann. Bei diesei Berücksichtigung des erforderlichen Abstandes zwi- Ausführung ist eine optische Speicherung in det sehen den öffnungen zufolge ihrer konstruktiven Form einer Photographic oder eines ähnlichen AufAusbildung sowie der Ausbildung der zugeordneten io druckes oder in der Form eines photographischen Steuerteile, müssen die öffnungen in jeder Reihe mit Filmes vorgesehen, bei welchem durchsichtige und einem viel größeren Abstand angeordnet sein. Die undurchsichtige Bereiche ausgebildet sind. Der Film Öffnungen sind vorzugsweise gleichmäßig voneinan- ist auf einer durchsichtigen Trommel 50 befestigt. der entfernt, wobei die Anordnung in jeder Reihe wobei sich innerhalb der Trommel eine Lampe 52 gleich ist. Die einzelnen Reihen sind dabei derart 15 befindet. Das Licht, welches durch die undurchsichgegeneinander versetzt, daß sich die öffnungen über tigen Bereiche des Filmes dringt, dient der Betätigung verschiedenen Bändern oder Streifen entlang der eines Ableseorgans in der Form einer Gruppe von Bahn befinden. Die Anordnung ist dabei derart ge- Photofühlern 55, deren Anzahl und Abstand den troffen, daß, wenn alle öffnungen zusammenhängend öffnungen 40 der ersten Reihe 2· entspricht. Das arbeiten würden und alle Tropfen zum Auftreffen auf ao diese PholofUhler betätigende Licht wird somit in der Oberfläche der Bahn zugelassen würden, die elektrische Signale umgewandelt, welche durch VerBahn in der vollen Breite von 20 cm vollständig be- stärker 60 verstärkt werden. Ein Verstärker 60 ist im deckt sein würde. Die Anordnung ist in der F i g. 2 Detail in der F i g. 4 dargestellt. Die Ausgangssignale dargestellt, in welcher der Beginn der Darstellung des Verstärkers werden den einzelnen Aufladeelek· von Buchstaben M und E gezeigt ist. Die Buchstaben 25 troden 42 der Steuereinheiten, welche den einzelnen werden durch bestimmte Strahlen von Tropfen aus öffnunger in der Reihe zugeordnet sind, zugeführt bestimmten öffnungen gebildet, welche auf der Bahn Eine Betätigung eines bestimmten Photofühlers hai während ihrer Bewegung unterhalb der ersten Reihe die Bildung einer Ladung auf seiner zugeordneter 20 abgelagert werden Aufladeelektrode 42 zur Folge, wodurch ein be·With a system of this type, if there is a 20 cm mation of the drop as it is deposited on the broader area of the web is to be covered, so web leads. There are therefore 10 points on the track 1600 openings are required for this, the centers of which are essentially circular, are each 0.12mm apart. In Fig. 1 is a possible embodiment of a Structural requirements are such that the s input of the system is shown at which a Openings not in a coherent series of patterns or a picture repeated times can be arranged across the web. To be trained on the web. With this one Consideration of the required distance between the execution is an optical storage in det see the openings according to their constructive form of a photographic or a similar design as well as the design of the associated IO print or in the form of a photographic one Control modules, the openings in each row must be provided with film, which transparent and be arranged at a much greater distance. The opaque areas are formed. The film Openings are preferably evenly spaced from one another. It is mounted on a transparent drum 50. that removes, with the array in each row with a lamp 52 inside the drum is equal to. The individual rows are located in such a way 15. The light, which is displaced by the opaque against each other so that the openings penetrate over term areas of the film, is used for actuation various bands or strips along that of a reading organ in the form of a group of Railway are located. The arrangement is such as photo sensors 55, their number and distance struck that if all openings are contiguous openings 40 of the first row 2 · corresponds. That would work and all drops to hit ao this PholofUhler actuating light will thus in the surface of the track would be allowed to convert electrical signals, which are fully amplified 60 by track in the full width of 20 cm. An amplifier 60 is in would be covered. The arrangement is shown in FIG. 2 detail in FIG. 4 shown. The output signals shown in which the beginning of the representation of the amplifier are the individual charging elec · shown by letters M and E. The letters 25 troden 42 of the control units, which the individual are supplied by certain jets of drops from orifices assigned in the series certain openings are formed, which on the web has an actuation of a certain photo sensor during their movement below the first row the formation of a charge on its assigned 20 are deposited charging electrode 42 result, whereby a
rung der Tropfen wird jeder Tropfen, welcher nicht wird und seine Ablagerung auf der Bahn 10 verhin-Every drop that does not become and its deposition on the web 10 is prevented by the droplet.
abgelagert werden soll, elektrostatisch durch eine dert wird.is to be deposited, is electrostatically changed by a.
elektrische Ladung aufgeladen, welchem einem Auf- Im dargestellten Beispiel ist eine Mehrzahl vorIn the example shown, there is a plurality in front of an electric charge
ladering 42 zugeführt wird, welcher sich in einer Gruppen von Photofühlern vorgesehen, die mit Becharging ring 42 is supplied, which is provided in a group of photo sensors that are labeled with Be
ein Satz von Ablenkelektroden 44. welche ein kon- fenerzeuger zugeordnet. Der Abstand der Gruppera set of deflection electrodes 44 associated with a confectioner generator. The distance between the groups
tinuierliches Ablenkungsfeld bilden, das dem Ablen- der Photofühler am Umfang der Trommel 50 ent-Form continuous deflection field, which is the deflecting photo sensor on the circumference of the drum 50
ken aufgeladener Tropfen aus dem Strahl in eine spricht dem Abstand der Reihen 2Λ bis 26 entlangken charged drops from the jet in one speaks the distance of the rows 2Λ to 26 along
enthält, die sich nach vorn in der Nähe des Strahles mung des Ableseorgans mit der Ablagerung werdercontains, which will be forward in the vicinity of the ray mung of the reading organ with the deposit
der ungeladenen Tropfen erstreckt, nicht jedoch in der Antriebsmotor 61 der Antriebswalze 15 sowiethe uncharged drop extends, but not in the drive motor 61 of the drive roller 15 as well
den Strahl selbst hinein. Die Tropfen, welche in die der Antriebsmotor 62 der Trommel 50 mit der Scha-the beam itself into it. The drops, which the drive motor 62 of the drum 50 with the shell
melt und durch eine Rückführleitung 48 in den Be- 45 steuert, so daß der Antrieb genau synchron erfolgtmelted and controlled by a return line 48 in the controller 45, so that the drive takes place exactly synchronously
halter zurückgeführt. Ein Teil der Leitung 48 ist in Es ist jedoch möglich, die Antriebswalze 15 und dieholder returned. A part of the line 48 is in It is possible, however, the drive roller 15 and the
der F i g. 2 dargestellt. Trommel 50 durch eine gemeinsame Welle zu verthe F i g. 2 shown. Drum 50 to ver by a common shaft
tarn wahtwersen Aufladen ve® Tropfen, welche nicht Es ist auch möglich, das beschriebene System al; tarn wahtwersen charging ve® drops, which are not It is also possible to use the described system al;
auf der Bahn abgelagert werden sollen. Zusammen 50 eine mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Druckto be deposited on the web. Together 50 one high-speed printing
mit den Ablenkelektroden 44 und der Auffangeinheit vorrichtung für eine Maschine zur Datenverarbeitungwith the deflection electrodes 44 and the collecting unit device for a machine for data processing
45 bilden sie ein Organ zur Bewegung der betreffen- zu verwenden. Die Druckvorrichtung kann aas einen45 they form an organ for the movement of the affected- to use. The printing device can be aas one
den Tropfen, welche nicht abgelagert werden sollen. Speicher gesteuert werden, wie z. B. einem Magnetthe drops that should not be deposited. Memory can be controlled, such as B. a magnet
aus der Bewegungsrichtung des Strahles. Das System band-Speicher oder einem Kernspeicher. In gewisser ist somit binär, wobei eme Abwesenheit einer Auf- 55 Fällen kann jedoch die Druckvorrichtung auch direkfrom the direction of movement of the beam. The system tape storage or core storage. In a certain way is thus binary, with the absence of an incident, however, the printing device can also direct
ladung dazu führt, daß em Tropfen direkt auf der durch die Ausgangssignale des Computers übeicharge causes a drop to be transferred directly to the output signals from the computer
einer Ladung zu einer Ablenkung anstatt zu einer haben, die Ausgangssignale des Computers in di<a charge to a diversion rather than to have the computer output in di <
den sich vorzugsweise die Bahn und der Strahl der So ist z. B. möglich, wenn, wie bereits erwähntwhich is preferably the path and the beam of the sun is z. B. possible if, as already mentioned
ist so gewählt, daß die parallel zur Bewegungsrich- Minute oder 10 m in der Sekunde angenommen wirdis chosen so that the minute or 10 m per second is assumed to be parallel to the direction of movement
tang der Bahn verlaufende Geschwindigkeitskom- sowie daß die Punkte durch Öffnungen mit einen ponente der Tropfen im Augenblick des Auftreffens 65 Durchmesser von 0,12 mm auf der Bahn gebildetang of the path running speed com- as well as that the points through openings with a component of the drops at the moment of impact 65 0.12 mm in diameter on the web
ungefähr gleich ist. wie die Geschwindigkeit der be- werden, normale Schriftzeichen einer Schreibmaschiis roughly the same. like the speed of loading, normal characters on a typewriter
wegten Bahn 10. Es hat sich nämlich erwiesen, daß nengröße auszubilden, die eine Breite von ungefähiwegten web 10. It has been shown to be that nen size to form a width of approximately
eine derartige Anordnung zu einer minimalen Defor- 2 mm und eine Hölle von 2^ mm aufweisen Dansuch an arrangement to have a minimum defor- 2 mm and a hell of 2 ^ mm Dan
sind 16 Strahlen für jedes Schriftzeichen erforderlich, d. h. 16 öffnungen mit den zugeordneten Steuerungen. 16 rays are required for each character, d. H. 16 openings with the associated controls.
Wenn angenommen wird, daß eine Druckvorrichtung benötigt wird, die den heute zur Verfügung stehenden mechanischen Druckvorgängen für hohe Geschwindigkeiten entspricht, so können 132 Kolonnen gebildet werden, welche einer Zeile mit einer Aufnahmefähigkeit von 132 Druckzeichen entsprechen, unter Verwendung von Signalen, die jedes Druckzeichen bestimmen, daß in jeder der Kolonne gebildet werden soll. Eine normale Schreibmaschine hat einen Schriftsatz mit 88 verschiedenen Schriftzeichen, welche durch eine Kode mit sieben Bits bestimmt werden können. Bei einem normalen Zeilenabstand von 4,2 mm stehen bei der genannten Geschwindigkeit der Bahn ungefähr 417 Mikrosekunden vom Beginn einer Zeile zum Beginn der nächsten Zeile zur Verfügung. In diesem Zeitraum muß die Druckvorrichtung fähig sein, bis zu 132 mögliche Schriftzeichen zu speichern und zu bilden. Wenn angenommen wird, daß zur Bestimmung der einzelnen Schriftzeichen ein Kode mit sieben Bits verwendet wird, so bedeutet dies, daß ungefähr 1000 Bits in ungefähr 410 Mikrosekunden aufgenommen und bearbeitet werden müssen. Das liegt im Bereich der bestehenden Möglichkeiten der bekannten Schalt- und Speichervorrichtungen.Assuming that a printing device is needed that is available today standing mechanical printing processes for high speeds, then 132 columns can are formed, which correspond to a line with a capacity of 132 print characters, using signals that determine each print mark in each of the column should be formed. A normal typewriter has a font with 88 different characters, which can be determined by a seven-bit code. With normal line spacing of 4.2 mm stand approximately 417 microseconds at the mentioned speed of the web from the beginning of one line to the beginning of the next line. During this period, the Printing device able to store and form up to 132 possible characters. if It is assumed that a code with seven bits is used to determine the individual characters it means that approximately 1000 bits are recorded and processed in approximately 410 microseconds Need to become. That is in the range of the existing possibilities of the known switching and Storage devices.
Wie aus der Fig. 5 ersichtlich ist, können die 88 Schriftzeichen durch 88 Dioden-Matrizen gebildet werden, die schematisch dargestellt und mit den Bezugszeichen 70 bezeichnet sind. Jede Matrize hat 20 horizontale Reihen und 16 vertikale Unterkolonnen. Den 132 Kolonnen der Schriftzeichen entsprechen 132 Druckköpfe 72. von denen jeder durch eine Schalteinheit 75 mit einer beliebigen Matrize 70 verbunden werden kann. Jeder Druckkopf enthält If) öffnungen, welche den 16 vertikalen UnterKolonnen der Matrize entsprechen, an welche der betreffende Druckkopf angeschlossen werden kann. Alle Matrizen 70 werden gleichzeitig mit zeitlich abgestuften, in vertikaler Richtung fortschreitenden Schritten abgetastet. Bei jedem Abtastschritt liefert jede Matrize 70 16 binäre Bits der Schalteinheit 75. Als Folge davon wird jede Steuerelektrode 42 durch 20 aufeinanderfolgende binäre Signale betätigt, welche der gespeicherten Information in einer ve.tikalen Unterkolonne der betreffenden Matrize 70 entsprechen, an welche der Druckknopf 72 angesehhissen ist. Dadurch entsteht eine gleichzeitige, in vertikaler Richtung fortschreitende Ausbildung von bis ni 132 Schriftzeichen. Am Ende der Folge von 20 Schritten verbindet die Schalteinheit 75 jeden Druckkopf 72 mit der Matrize 70, in welcher das Druckzeichen gespeichert ist, welches durch den betreffenden Druckkopf als nächstes abgebildet werden soll. Das erwähnte vertikale Abtasten der Matrizen erfolgt durch einen Umschalter 77 mit 20 Stufen, welcher seinerseits durch eine Zeiteinheit 80 betätigt wird. Die Zeiteinheit 80 ist ebenfalls an jeden der Drockköpfe72 angeschlossen und dient einer Steuerung der konstanten Frequenz für die Anregung für Tropfenbildung in allen Öffnungen. Auf diese Weise wird ein Verhältnis von eins zu eins zwischen gebildeten Tropfen und den Schaltsignalen für die Tropfen erhalten. Im vorliegenden Falle beträgt die erforderliche Anregungsfrequenz ungefähr 120 kHz. Die dabei sich ergebende Geschwindigkeit der Bildung von Schriftzeichen ist 316800 Schriftzeichen in der Sekunde, wenn angenommen wird, daß sich in jeder Kolonne ein Schriftzeichen befindet.As can be seen from FIG. 5, the 88 characters can be formed by 88 diode matrices which are shown schematically and denoted by the reference numeral 70. Each die has 20 horizontal rows and 16 vertical sub-columns. Corresponding to the 132 columns of characters 132 print heads 72, each of which is connected to any die 70 by a switching unit 75 can be. Each printhead contains if) openings which correspond to the 16 vertical sub-columns of the die to which the relevant printhead can be connected. All matrices 70 are simultaneously with time-graded, scanned in the vertical direction progressing steps. Delivers at every sampling step each matrix 70 16 binary bits of the switching unit 75. As a result, each control electrode 42 is through 20 successive binary signals actuated, which of the stored information in a vertical The sub-column of the relevant die 70 to which the push button 72 is attached is. This creates a simultaneous formation of up to which progresses in the vertical direction ni 132 characters. At the end of the episode of In 20 steps, the switching unit 75 connects each print head 72 to the die 70, in which the Print characters is stored, which are mapped next by the relevant print head target. The mentioned vertical scanning of the matrices is carried out by a switch 77 with 20 steps, which in turn is actuated by a time unit 80. The time unit 80 is also attached to each of the Drockköpfe72 connected and serves a control the constant frequency for the excitation for drop formation in all openings. In this way there is a ratio of one to one between the drops formed and the switching signals for the drops obtain. In the present case, the required excitation frequency is approximately 120 kHz. The one with it the resulting speed of the formation of characters is 316800 characters per second, if it is assumed that there is one character in each column.
Auf Grund der bereits erwähnten konstruktiven Überlegungen ist es schwierig, wenn nicht unmöglich, die Druckköpfe 72 mit 16 öffnungen zur Tropfenbildung in einer Reihe auszubilden. Es werden daher die öffnungen in einer Mehrzahl von Reihen abgestuft angeordnet, wie dies in der F i g. 5 dargestellt ist. WieDue to the structural considerations already mentioned, it is difficult, if not impossible, to the print heads 72 with 16 openings for drop formation train in a row. The openings are therefore graded in a plurality of rows arranged, as shown in FIG. 5 is shown. As
ίο aus dieser Figur hervorgeht, ist der Abstand der Mitten der öffnungen ungefähr 0,5 mm. In der Praxis ist auch dieser Abstand schwierig zu erreichen. Es können daher Köpfe mit 16 öffnungen verwendet werden, die eine hinter der anderen abgestuft sind,ίο can be seen from this figure, the spacing is the In the middle of the openings about 0.5 mm. In practice, this distance is also difficult to achieve. It therefore heads with 16 openings can be used, which are stepped one behind the other,
wobei sich in einer Reihe jeweils eine öffnung befindet. Als Alternative ist es möglich, eine Anordnung zu verwenden, wie sie in der Fig. 1 dargestellt ist. Bei einer derartigen Anordnung werden 16 Reihen mit 132 öffnungen in einer Reihe verwendet. Diethere is one opening in each row. As an alternative, it is possible to use an arrangement as shown in FIG. In such an arrangement, 16 rows with 132 openings are used in a row. the
ao Reihen können derart elektrisch geschaltet sein, daß Zu einem bestimmten Zeitpunkt entsprechende öffnungen aller 16 Reihen an die gleiche Matrize 70 angeschlossen sind. Auf diese Weise entsprechen die einander zugeordneten öffnungen einem Druckkopfao rows can be electrically connected in such a way that corresponding openings at a certain point in time of all 16 rows are connected to the same die 70. In this way, the mutually associated openings of a print head
72, der in der F i g. 5 dargestellt ist.72, which is shown in FIG. 5 is shown.
Um die erwähnte räumliche Trennung der öffnungen zu berücksichtigen, ist es erforderlich, in der Steuerung eine erforderliche Einstellung durchzuführen. Aus der F i g. 1 ist ersichtlich, daß eine quer verlaufende Linie der Bahn 10 zuerst unter der Reihe 20 der öffnungen geführt wird und darauf unter allen anderen Reihen. Die Durchgangszeit von Reihe zu Reihe ist von der Geschwindigkeit der Bahn und von der Entfernung der Reihen abhängig. Es ist daraus ersichtlich, daß, wenn diese Durchgangszeit berücksichtigt wird, die Anordnung mit einer Mehrzahl von abgestuft und seitlich versetzt angeordnet Reihen als ein funktionelles Äquivalent einer einzigen Reihe behandelt werden kann, bei welcher sich alle öflnungen Seite an Seite nahe nacheinander befinden.In order to take into account the mentioned spatial separation of the openings, it is necessary in the Control to carry out a required setting. From FIG. 1 it can be seen that a transverse Line of web 10 is first guided under the row 20 of openings and then under all other ranks. The transit time from row to row depends on the speed of the train and from depending on the distance between the rows. It can be seen from this that when this transit time is taken into account is, the arrangement with a plurality of staggered and laterally offset rows as a functional equivalent of a single row can be treated in which all openings are side by side close to each other.
In der F i g. 6 ist die Geometrie einer derartigen Anordnung dargestellt. Die Figur zeigt zwei öffnungen 91 und 92, welche stellvertretend für die Glieder von abgestuften Reihen dargestellt sind. Das heißt.In FIG. 6 shows the geometry of such an arrangement. The figure shows two openings 91 and 92, which are shown as representative of the links of graduated rows. This means.
daß die Reihen der öffnungen senkrecht zur Zeichnungsebene in der F i g. 6 angeordnet sind. Es ist aus der Figur ersichtlich, daß ein Tropfen, welcher die öffnung 91 gleichzeitig mit einem anderen Tropfer aus der öffnung 92 verläßt nach dem DnrcManferthat the rows of openings are perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 6 are arranged. It can be seen from the figure that a drop which the Opening 91 leaves the opening 92 at the same time as another dropper after the DnrcManfer
einer Entfernung 6, die BaSmIO in einer Entfernung e hinter dem Tropfen aus der Öffnimg 92 er reicht. Um zwei Tropfen, wie z. B. Tropfen 93 one 94, genau nebeneinander auf der Bahn 10 anzuord nen, muß der Tropfen 94 später ausgelöst werdena distance 6, the BaSmIO at a distance e behind the drop from the opening 92 he reaches. To get two drops, such as B. drops 93 one 94, to be arranged exactly next to each other on the web 10, the drop 94 must be triggered later
Sä Die elektronische Steuerung der Öffnungen der vor deren Reihe muß gegenüber der Steuerung der Öff nungen deT hinteren Reihe mit einem zeitlichen Ver zug T arbeiten, welcher sich ans den Formeln ergibtSä The electronic control of the openings of the front of the row DET back row with a time Ver must face the control of the train T Publ voltages work, which results to the formulas
Γ- oder T =Γ- or T =
Vn,V n ,
wobei c der Abstand der Reihen und θ der Wmk< zwischen dem Flüssigkeitsstrahl und der Bahn ist.where c is the distance between the rows and θ is the Wmk <between the liquid jet and the path.
Es können somit durch die Verwendung eines ge eigneten zeitlichen Verznges in der elektronischeIt can thus through the use of a suitable time delay in the electronic
Steuerung der ersten Reihen beide Reihen derart prc grammiert und geschaltet werden, wie wenn sie ein einzige Reihe mit einer doppelten Anzahl von öfControl of the first rows both rows are programmed and switched as if they were on single row with a double number of öf
«39 582/21«39 582/21
iiungen bilden würden. Das Prinzip kann dabei auf
eine beliebige Anzahl von Reihen ausgedehnt werden. Bei einer typischen Druckvorrichtung, wie sie in der
F i g. 1 dargestellt ist, können bis 20 derartige Reihen verwendet werden. Dadurch wird ein Abstand in
jeder Reihe von öffnung zu Öffnung von ungefähr 2,5 mm gestattet, wobei die Ablagerung der Tropfen
in versetzter Weise in Abständen von 0,12 mm der Querrichtung des Druckbereiches erfolgt. Die erforderlichen
Verzögerungsorgane für eine Mehrzahl von versetzten Reiher) können irt verschiedener Weise erhalten
werden. In dieser Beziehung ist die Speicherung in Matrizen und die Entnahme durch einen Umschalter
77 eitt Äquivalent der gestaffelten Anordnung
von optischen Fühlern entsprechend der Anordnung der Strahlen im Tropfenerzeuger beim Abtasten eines
Originals oder einer Schablone.
Eine genaue Ablagerung der Tropfen erfordertiiungen would form. The principle can be extended to any number of rows. In a typical printing device as shown in FIG. 1, up to 20 such rows can be used. This allows a distance in each row from opening to opening of approximately 2.5 mm, with the drops being deposited in a staggered manner at intervals of 0.12 mm in the transverse direction of the printing area. The necessary retardation devices for a plurality of displaced herons can be obtained in various ways. In this regard, the storage in matrices and the removal by a changeover switch 77 is eitt equivalent to the staggered arrangement of optical sensors corresponding to the arrangement of the beams in the drop generator when scanning an original or a stencil.
Requires accurate deposition of the drops
außerdem noch eine genaue Phasensteuerung der Anregung bei jeder öffnung. In der Praxis kann dies schwierig zu erreichen sein. In vielen Fällen genügt es jedoch, eine zeitliche Steuerung aller Aufladeelektroden 42 vorzusehen. Da dabei alle Öffnungen mit der gleichen Frequenz angeregt werden, so erfaßt jede Ladung die gewünschte Anzahl aufeinanderfolgender Tropfen. Da die Trennung der entsprechenden Tropfen aus den verschiedenen öffnungen während einesin addition, a precise phase control of the excitation at every opening. In practice, this can be difficult to achieve. In many cases it is enough however, to provide timing of all charge electrodes 42. Since all openings with the are excited at the same frequency, each charge detects the desired number of consecutive ones Drops. Since the separation of the corresponding drops from the different openings during a
ίο Anregungszyklus eine zufällige Verteilung hat, so sind die Stellen, an welchen die Tropfen auftreffen, irt zufälliger Weise entlang einer Linie mit derίο the excitation cycle has a random distribution, so are the places at which the drops strike, accidentally along a line with the
verteilt. Eine derartige Steuerung der Anregung hat somit eine geringfügige Verschlechterung des Auflösevermögens des Systems zur Folge.distributed. Such a control of the excitation thus has a slight deterioration in the resolving power of the system.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: MENGES, R., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |
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| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |