DE2122761A1

DE2122761A1 - Tintenstrahl Druckvorrichtung

Info

Publication number: DE2122761A1
Application number: DE19712122761
Authority: DE
Inventors: Robert Irving Niles Bischoff Vencent Ernest River Grove 111 Kaur (V St A ) P
Original assignee: AB Dick Co
Current assignee: AB Dick Co
Priority date: 1970-05-08
Filing date: 1971-05-07
Publication date: 1972-02-10
Also published as: NL7105942A; BE766894A; DK134298C; DE2122761B2; CA929580A; US3631511A; FR2090601A5; JPS5343050B1; DK134298B; GB1346619A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. "Weickmann, ^ 144 f Q I

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22

<983921/22>

A. P. Dick Company

5 700 ".-Jest Touhy Avenue, Chicago, Illinois 60648, V₈St.A.

Tintenstrahl-Druckvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tintenstrahl-Druckvorrichtting und insbesondere auf eine verbesserte Anordnung zur Aufladung von Tintentröpfchen.

Es sind bereits Tintentröpfchen-Druckvorrichtungen bekannt, bei denen ein Tintenstrahl von einer Düse derart abgegeben wird, daß der betreffende Tintenstrahlstrom nach Zurücklegen einer kurzen Strecke von der Düsenspitze aus in Tintentropfen bzw. Tintentröpfchen zerfällt. Ein Ladering oder -tunnel ist dabei so angeordnet, daß der Tintenstrahlstrom durch diesen Ring bzw. Tunnel hindurchtritt, und zwar gerade an der Stelle, an der die Tintentröpfchen beginnen, sich von dem Tintenstrahlstrom abzulösen. Zwischen dem Ring bzw. Tunnel und äer Düse wird dabei ein Bildsignal angelegt, wobei jeder Tintentropfen, der sich von dem Tintentropfenstrahl gelöst

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hat, die Ladung des betreffenden Bildsignals in dem Augenblick annimmt, in dem er sich von dem Tintenstrahlstrom gelöst hat_e Hinter den Ladeplatten oder dem Tunnel gelangen die Tintentropfchen durch ein konstantes elektrostatisches Feld hindurch, zufolgedessen die betreffenden Tintentröpfchen von ihrer geradlinigen Bahn um eine Größe abgelenkt v/erden, die aurch die Amplitude der auf sie aufgebrachten Ladung bestimmt ist. Neben dem konstanten elektrostatischen Feld ist eine Papierschicht vorgesehen. Bei dieser Anordnung wird dann entweder die Papierschicht bewegt oder der zuvor beschriebene Tintentropfen-Kopf wird bewegt, und zwar derart, da.! die !Combination der Ablenkung der Tintentropfen bzw, Tintentröpfchen und der mechanischen Bewegung des Papiers oder Kopfes zu einen klaren Druck fuhren kann, wie z.B. von alphanumerischen und digitalen Zeichen bzw, von Faksimileinformationen und oszillographischen Aufzeichnungen.

Eines der dabei auftretenden Probleme besteht darin, daß ein Tröpfchen, das aufgeladen worden ist, und das gerade von dem Tintenstrahlstrom abgelöst worden ist, ein elektrisches Feld führt, welches auf das Tröpfchen, das aufgeladen wird, derart einwirkt, daß die Ladung, die dieses Tröpfchen von dem Bildsignal her aufnimmt, vermindert oder abgesenkt ist. Entsprechende, wenn auch geringere Auswirkungen werden durch die Tröpfchen hervorgerufen, die dem jeweils von.dem Tintenstrahlstrom abgelösten Tröpfchen vorangehen. Die Folge der betreffenden Wirkungen ist, daß das betreffende folgende Tintentröpfchen in dem elektrostatischen Feld nicht so stark abgelenkt wird, wie es an sich abgelenkt werden sollte. Dies führt dann zu einem Druck, der nicht so gut ist, wie er sein sollte, bzw. zu einem Druck, der hinsichtlich der Zeichenbildung ungenau ist. Dies ist dabei speziell dann der Fall, wenn die Ladung auf dem Tröpfchen, das bereits aufgeladen worden ist, relativ groß ist im Vergleich zu der Ladung, die auf das nachfolgende Tröpfchen aufgebracht wird. Um diese

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Erscheinung zu vermindern, ist versucht worden, den Tröpfchenabstand zu vergr"iPern, Ferner ist versucht worden, zwischen qel5lenen Tröpfchen nichtgeladene Tröpfchen vorzusehen. Obwohl diese Verfahrensweise hinsichtlich des geforderten Zweckes wirksam ist, wird durch diese Verfahrensweise jedoch der Druckvoraang verlangsamt, und ferner wird das betreffende Problem nur abgeschwächt, nicht aber vollständig behoben.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zu Grunde, ein System zu schaffen, das festzustellen gestattet, daß ein gerade gebildetes Tröpfchen bereits geladen ist, und daß die auf ein Tröpfchen, das gebildet wird, aufzubringende Ladung hinsichtlich der nachteiligen Auswirkung des gerade gebildeten geladenen Tröpfchens kompensiert. Im besonderen ist eine Anordnung zur Verbesserung der Druckqualität und zur Erhöhung der Geschwindigkeit eines Tintentröpfchendruckers bzw. -schreibers zu erzielen. Schließlich soll ein neuer Trcpfchenladungs-Kompensator für ein Tintentröpfchen-Schreibsystem geschaffen werden.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die den Umstand festzustellen gestatten, daß ein Bildsignal an einen gerade gebildeten Tropfen abgegeben worden ist oder daß ein gerade gebildeter Tropfen gerade aufgeladen worden ist. In dem Fall wird dann das dem nachfolgenden Tröpfchen, der gebildet wird, zugeführte Bildsignal um einen ¥ert vergrößert, dass die Wirkung der Ladung auf dem bereits gebildeten Tropfen kompensiert ist.

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch in einem Blockdiagramm eine vollständige Tintentropfen-Druckvorrichtung.

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— Λ --

Fig, 2 zeigt in einer Schnittansicht die Abgabe eines Tintenstrahlstroms von einer Düse sowie den Beginn des Zerfalls des betreffenden Tintenstrahlstroms in Tröpfchen_β Fig. 3 zeigt einige typische durch Tintentrcpfchen gebildete Zeichen, und zwar zur Veranschaulichung der nachteiligen Auswirkung bei fehlender Kompensation der Auswirkungen eines geladenen Tintentröpfchens auf die nachfolgende Tintentröpfchenladung,

Fig. 4 zeigt in einem Schaltplan eine vereinfachte Schaltungsanordnung zur Modifizierung vorhandener Druck- bzw. Schreibsysteme.

Fig. 5 zeigt in einem Schaltplan ein Ladungskompensationssystem, das unmittelbar ein Bildausgangssignal liefert. Fig. 6 zeigt eine weitere vereinfachte Schaltungsanordnung zur Modifizierung vorhandener Druck- bzw. Schreibsysteme, in denen nur ausgewählte Tröpfchenladungen kompensiert werden.

In Fig. 1 ist schematisch eine Vorrichtung eines bekannten Typs eines Tintenstrahldruckers oder -Schreibers gezeigt. Diese Vorrichtung enthält dabei jedoch eine Schaltung, wie sie gemäß der Erfindung erforderlich ist. Der Tintenstrahldrucker bzw. -schreiber enthält grundsätzlich einen Tintenvorratsbehälter 10, in welchem Tinte unter Druck aufbewahrt wird. Von einer Düse 12 wird die Tinte aus dem Tintenvorratsbehälter abgeführt, und zwar in Form eines Tintenstrahls 14, der auf ein Schreibpapier 16 gerichtet ist. Ein elektromagnetischer Wandler 18 übt dabei auf die Düse 12 Drucke aus, und zwar mit einer Frequenz, die durch das Ausgangssignal einer hier auch als Synchronisiersignalgenerator bezeichneten Synchronisiersignalquelle 20 bestimmt ist. Diese periodische Zusammenquetschung der Düse führt zu einer periodischen Verengung oder Einschnürung des Tintenstrahls 14, so daß Tröpfchen bzw« Tropfen 14' längs der Tintenstrahlbahn gebildet werden, und zwar in deren Bewegungsbahn zu dem Papier 16 hin. Diese Tropfen weisen nahezu gleichmäßige Größe und gleichmäßigen Abstand voneinander auf.

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An der Stelis in der Bahn des Tintenstrahls 14, an der dieser Tintenstrahl 14 beginnt, in die Tintentröpfchen zu zerfallen, ist ein kleiner Ring 22 vorgesehen. Die Tropfen bzw. Tröpfchen werden dabei innerhalb des betreffenden Ringes gebildet und treten nach Verlassen dieses Ringes durch ein elektrisches Feld hindurch, welches durch zwei voneinander beabstandete Platten 24A, 24B hervorgerufen wird. An diesen Platten liegt eine Vorspannung von einer Feld-Vorspannungsquelle 26 her. Die Tröpfchen, die zum Schreiben auf dem Papier 16 nicht benutzt werden, werden von einer Tröpfchen-Auffangeinrichtung 28 aufgefangen. Diese Tröpfchen sind die ungeladenen Tröpfchen. Die geladenen Tröpfchen werden zwischen den Platten 24A, 24B derart abgelenkt, daß sie nicht zu der Tröpfchen-Auffangeinrichtung 28 hin gelangen, sondern vielmehr auf dem Papier 16 auftreffen, und zwar an einer Stelle, die durch ihre jeweilige Ladung bestimmt ist.

Die Information für die Aufladung der Tröpfchen, d.h. die Information, die festlegt, welche Zeichen auf dem Papier 16 zu drucken bzw. schreiben sind, wird durch Bildsignale geliefert, die von einer Datenquelle 30 her geliefert werden. Diese Signale werden einem Zeichensignal-Funktionsgenerator 32 mit einer Frequenz zugeführt, die durch das Ausgangssignal der Synchronisiersignalquelle 20 bestimmt ist. Der

Zeichensignal-Funktionsgenerator 32 setzt die Signale von der Datenquelle in eine Reihe von elektrischen Signalen um, welche Spannungen darstellen, die nacheinander zur Ladung aufeinanderfolgender Tröpfchen abzugeben sind. Diese Spannungen werden- einer Bildsignal-Verarbeitungseinrichtung 33 zugeführt, welche die Signale in eine geeignete Form umsetzt, und zwar zur Aufladung der betreffenden Tröpfchen in der Art, daß diese in dem jeweils gewünschten Muster auf dem Papier abgelagert

werden. Das Ausgangssignal der Bildsignal-Verarbeitungseinrichtung 33 wird einem Bildsignalverstärker 34 zugeführt.

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Das Ausgangssignal des Bildsignalverstärkers wird zwischen der Düse 12 und dem Ring 22 angelegt, wodurch eine Ladung an jedes Tröpfchen, das gebildet wird, abgegeben werden kann.

Diese Ladung ist dabei durch die Signale bestimmt,die dem Bildsignalverstärker zugeführt werden. Die Amplitude der Ladung ist durch die Amplitude des Signals bestimmt, das zu dem betreffenden Zeitpunkt von dem Bildsignalverstärker geliefert wird«, Das jeweilige Tröpfchen gelangt dann in das Feld hinein, das zwischen den Platten 24A, 24B erzeugt ist, und wird entsprechend abgelenkt.

Das jeweils gedruckte bzw» geschriebene Zeichen wird gewöhnlich dadurch gebildet„ daß die Tröpfchen vertikal abgelenkt werden und daß das Papier horizontal bewegt wird. Es ist aber auch möglich, den gesamten vorgesehenen Tintenstrahl-Schreibschlitten horizontal zu bewegen, das Papier festzuhalten und die Tröpfchen in vertikaler Richtung abzulenken, wenn die Tintenstrahl-Schreibanordnung bewegt wird* In jedem Falle umfassen die Ausgangssignale des Zeichensignal-Funktionsgenerators eine Folge von Spannungen, deren Amplituden durch das jeweils gewünschte zu schreibende Zeichensignal bestimmt sind.

In Fig. 2 sind in einer Schnittansicht das Ende des Rohres 12, der Tintenstrahl 14, der Ladering 22 und ein Tropfen 14' dargestellt. Wenn ein Tropfen aufgeladen wird, wie dies das in dem Tropfen 14' eingetragene Pluszeichen erkennen läßt, wird ein elektrisches Feld erzeugt. Der Ladering 22 versucht, den nächstfolgenden Tropfen 14", der am Ende des Tintenstrahls in dem Ladungsring 22 gebildet wird, aufzuladen. Die Wirkung des durch die Ladung auf dem Tropfen 14* hervorgerufenen elektrischen Feldes auf die auf den sich ausbildenden Tropfen 14" aufzubringende Ladung bestellt nun darin, daß die Amplitude der Ladung verminder φ/ird» die dieser sich ausbildende Tropfen aufnehmen kann. Die Größe _f ma die die

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Ladung dabei vermindert wird, ist durch die Größe der Ladung

auf dem Tropfen 14' bestimmt. Das Ergebnis dieser Wirkung ist, daß der sich ausbildende Tropfen 14' eine verminderte Ladung oder eine Ladung trägt, die geringer ist als die Ladung, die der betreffende Tropfen haben sollte. Damit wird der betreffende Tropfen 14" nicht in seine richtige Lage auf dem Papier 16 abgelenkt, was wiederum zur Folge hat, daß in dem auf dem Papier geschriebenen Zeichen eine gewisse Verzerrung auftritt. Eine schwächere Auswirkung entsprechender Eigenschaft kann sich mit Bildung des Tropfens 14" zufolge der Ladungen auf zuvor gebildeten Tropfen 14' zeigen (nicht dargestellt).

Durch Betrachtung der Fig. 3, in der zwei Buchstaben L dargestellt sind, dürften die vorstehenden Erscheinungen näher ersichtlich werden. Der erste Buchstabe 36 dieser beiden Buchstaben besteht aus einer Folge von Tröpfchen, auf die die richtige Ladung aufgebracht worden war. Der zweite Buchstabe 38 verdeutlicht das Aussehen des Buchstabens L für den Fall, daß die Wirkung eines bereits geladenen Tröpfchens auf ein nachfolgendes Tröpfchen nicht kompensiert ist, das gebildet und aufgeladen wird.

Da die an die Tröpfchen abgegebene Ladung eine unipolare Ladung ist, ist es zur Kompensation der Wirkung eines geladenen Tröpfchens auf einen nachfolgenden Tropfen, der geladen wird, lediglich erforderlich, die Größe des elektrischen Feldes zu ändern, das an den gerade gebildeten Tropfen abgegeben wird. Eine liöglichkeit zur Erreichung dieses Zieles besteht darin, die Amplitude der Ladespannung zu erhöhen, die an den gerade gebildeten Tropfen abgegeben wird. Eine weitere Möglichkeit zur Erreichung dieses Zieles besteht darin, ein Kompensationssignal an gesonderte Platten anzulegen und die elektrischen Felder in einem Tröpfchenladebereich algebraisch zu addieren. Eine noch weitere Möglichkeit zur Erreichung des betreffenden Zieles besteht darin,

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ein Kompensationssignal an die Düse abzugeben und damit das auf das betreffende Tröpfchen wirkende elektrische FeIa zu kompensieren. Bei jeder dieser Kompensationsanordnungen ist es dabei jedoch zunächst erforderlich zu bestimmen, ob eine Ladung auf ein bereits gebildetes Tröpfchen aufgebracht worden ist oder nicht und ob ein zu bildendes Tröpfchen zu verwenden ist oder nicht, da nämlich sonst eine Kompensationsladung auf ein gerade sich ausbildendes Tröpfchen aufgebracht werden kann, auf welchem sie nicht benötigt wird.

Zurückkommend auf Fig, 1 sei bemerkt, daß gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein Bildsignal-Analysator bzw. eine Bildsignal-Friifeinrichtung 40 das Aus gangs signal der Bildsignal-Verarbeitungseinrichtung aufnimmt und an Hand dieses Ausgangssignals feststellt, wenn eine Ladung auf ein gerade sich ausbildendes Tröpfchen aufgebracht worden ist. Das Ausgangssignal der Bildsignal-Prüfeinrichtung 40 ermöglicht einer Bildsignal-Kompensationsgeneratorschaltung 42, die an das sich ausbildende Tröpfchen abgegebene Ladung in dem Ladetunnel 22 zu erhöhen.

In Fig, 4 ist schematisch eine vereinfachte Vorrichtung .zur Kompensation der Wirkungen eines geladenen Tropfens bzw. Tröpfchens gezeigt. Das Ausgangssignal der Bildsignal-Verarbeitungseinrichtung wird einem Inverter 50 und einem K-Eingang eines Speicher-Flipflops 52 zugeführt. Der Synchronisiersignalgenerator 20 gibt Taktsignale bzw. Takteingangssignale an den Takteingang des Speicher-Flipflops ab. Das Ausgangssignal des Inverters 50 wird dem J-Eingang des Speicher-Flipflops 52 zugeführt. Das am ^-Ausgang des Speicher-Flipflops auftretende Ausgangssignal wird über einen Basiswiderstand 56 der Basis eines Transistors 58 zugeführt, dessen Emitter geerdet ist und dessen Kollektor über einen Widerstand 62 und ein Potentiometer 60 mit einem Rückkopplungsnetzwerk 34F des Bildsignalverstärkers

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verbunden ist, und zwar derart, daß der Transistor 58 als Verstärkungs-Schalter arbeitet. Das Potentiometer 60 ist dabei so eingestellt, daß dann, wenn der Transistor 58 leitend ist, die Verstärkung des Verstärkers 34 vergrößert ist, so daß die gewünschte Kompensation bei dem sich gerade ausbildenden Tröpfchen erzielt ist,

Während des Betriebs wird durch Auftreten eines Taktsignals von dem Synchronisiersignalgenerator und eines Bildsignals von der Bildsignal-Verarbeitungseinrichtung 33 her das Speicher-Flipflop 52 in seinen Rüclcs teilzustand gesteuert, wobei an dem 'Q-Ausgang dieses Flipflops 52 ein hoher Ausgangssignalpegel auftritt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Transistor 58 in den leitenden Zustand übergeführt. Mit Auftreten des nächsten Taktimpulses dient in dem Fall, daß kein Bildsignal vom Ausgang des Bildsignalgenerators her aufgenommen wird, . das Ausgangssignal des Inverters 50 dazu, das Flipflop 52 zu setzen. Dadurch wird der Transistor 58 in den nichtleitenden Sustand übergeführt. Wenn mit Auftreten des nächsten Taktimpulses ein Bildsignal aufgenommen wird, verbleibt der Transistor 58 im leitenden Zustand.

Zur Ausführung eines extrem genauen Druck- bzw. Schreibvorgangs kann es wünschenswert sein, den Grad der Kompensation, die auf das jeweilige Ladungsbildsignal wirkt, zu ändern, und zwar entsprechend der- Amplitude der Ladung, die auf ein Tröpfchen aufzubringen ist. Der Grund hierfür besteht darin, daß Wirkungen des durch die Ladung auf den Tröpfchen erzeugten Feldes sich nicht in einer linearen Weise mit einer linear größer werdenden Tröpfchenladtmgsamplitude ändert. Fig. 5 zeigt nun eine Vorrichtung, mit deren Hilfe der Kompensationsgrad entsprechend der Amplitude der Tröpfchenladung bestimmt wird. Dabei sind lediglich fünf vorgeschlagene Tröpfchenladungspegel veranschaulicht, da mit diesen Pegeln das umfaßte Verfahren ausreichend getragen wird. Es sei jedoch

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bemerkt, daß die Erfindung atif diese Anzahl von Tröpfchenladungspegeln nicht beschränkt ist; vielmehr sind die veranschaulichten Prinzipien auch auf Systeme anwendbar, die mehr oder weniger Tröpfchenladungspegel als fünf Tröpfchenladungspegel verwenden» Das von der in Fig. 5 dargestellten Schaltung gelieferte Ausgangssignal wird direkt dem Bildsignalverstärker 34 zugeführte

Die fünf Spannungspegel YT bis Y5" werden durch den Zeichensignal-Punktionsgenerator in Abhängigkeit von Singangdatensignalen erzeugt; die betreffenden Spannungspegel entsprechen den Tröpfchenablenkungen. Diese Datensignale werden Logikschaltungen zugeführt, die nacheinander diese Pegel auswählen, so daß der Tintentröpfchendrucker bzw. -schreiber, dem diese Spannungspegel zugeführt werden, das Zeichen druckt bzw. schreibt, das durch die Eingangsdatensignale dargestellt ist,

Fig. 5 enthält eine Vorrichtung, die feststellt, ob ein Tröpfchen aufgeladen worden ist oder nicht. Wenn ein Tröpfchen nicht aufgeladen worden ist, dann wird das folgende Tröpfchenladesignal von der Digital-Analog-Schaltung im linken Teil der Zeichnungsfigur 5 abgenommen. Wenn ein Tröpfchen aufgeladen worden ist, dann wird die nachfolgende Tröpfchenladespannung von der Digital-Analog-Schaltung im rechten Teil der Zeichnungsfigur abgenommen. Die eine Vielzahl von Amplituden besitzenden Spannungsausgangssignale des Zeichensignal-Funktionsgenerators 32, die durch die Signale von der Datenquelle 34 her ausgewählt werden, v/erden gesondert aufgenommen anstatt der Bildsignal-Verarbeitungseinrichtung zugeführt. Diese Ausgangssignale sind mit YT bis Y5" bezeichnete digitale Signale gleicher Amplitude. Diese Ausgangssignale können z.B. von einem Zähler abgeleitet sein. Eines dieser Ausgangssignale wird einem Inverter 71,72,73,74,75 zugeführt. Die Ausgangssignale der

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betreffenden Inverter stellen die Signale Y1 bis Υ5 dar, welche NAND-Gliedern 81, 82, 83, 84 bzw. 85 zugeführt werden.

Die Ausgangssignale der NAND-Glieder 81 bis 85 werden jeweils ■über einen Widerstand 91, 92, 93, 94 bzw. 95 der Basis eines Transistors der Transistoren 101,102,103,104 bzw. 105 zugeführt. Die Emitter dieser Transistoren sind gemeinsam miteinander verbunden und an einer Vorspannungsquelle angeschlossen. Die Kollektoren dieser Transistoren 101 -bis 105 sind jeweils über einen Widerstand 111,112,113,114 bzw. 115 an eine gemeinsame Hauptleitung 116 angeschlossen. Die Werte der Widerstände 111 bis 115 nehmen dabei in einer solchen Weise zu, daß die Ausgangsspannung auf der Hauptleitung 116 auf Ansteuerung der An- ' Ordnung durch die Signale YT bis Y5 hin fünf Spannungen darstellt, die in der Amplitude linear zunehmen. Die zuletzt genannten fünf Spannungen stellen das nichtkompensierte analoge Bildsignal dar. Eine Hauptleitung 117 gibt ein Freigabesignal an die NAND-Glieder 81, 82, 83, 84 und 85 ab. Der Zweck dieses Freigabesignals besteht darin, die oben beschriebene Matrix einzuschalten.

Die Hauptleitung 116 ist mit der Basis eines Transistors 118 verbunden, dessen Kollektor an einer Arbeitspotentialquelle angeschlossen ist. Der Emitter dieses Transistors 118 ist

mit einem Festen derstand 122 verbunden, der an einer nega- λ

tives Arbeitspotential abgebenden Potentiaiquelle angeschlossen ist. Ein Potentiometer 120 liegt zwischen der Basis des Transistors .118 und Erde bzw. Kasse. DiesesPotentiometer 120 dient dazu, den Gesamtwert sämtlicher an diesem Punkt summiea?- ter Signale einzustellen. Das dem Bildsignalverstärker zugeführte Ausgangssignal oder Bildausgangssignal wird vom Emitter des Transistors 118 abgenommen.

Eine der gerade beschriebenen Matrix weitgehend entsprechende zweite Matrix wird dazu benutzt, ein kompensiertes Bildsignal zu erzeugen. Die zweite Matrix enthält NAND-Glieder 131,

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132,133,134 und 135» Der zweite Eingang dieser NAND-Glieder ist mit dem Ausgang eines Inverters 136 verbunden. Jedes dieser NAND-Glieder ist mit seinem Ausgang mit einem Widerstand der Widerstände 141,142,143,144 und 145 verbunden. Diese Widerstände führen jeweils zu der Basis eines Transistors der Transistoren 151,152,153,154 und 155 hin_o Die Emitter dieser Transistoren sind gemeinsam verbunden und an einer Arbeitspotentialquelle angeschlossen. Die Kollektoren der Transistoren sind jeweils über ein Potentiometer 161,162,163,164 bzw. 165 an der gemeinsamen Hauptleitung 116 angeschlossen. Diese Potentiometer sind dabei so eingestellt, daß die nichtlinear miteinander in Beziehung stehenden Spannungswerte für die Lieferung eines kompensierten Bildsignals erzeugt werden» Die Hauptleitung 166 ist ferner mit der Basis des Bildsignalverstärker-Transistors 118 verbunden. Wie nachfolgend noch ersichtlich werden wird, wird eine Vorspannung oder Abhebespannung der auf der Hauptleitung 116 vorhandenen Spannung noch hinzuaddiert. Diese Vorspannung oder Abhebespannung führt zur Erzeugung einer minimalen Tröpfchenladespannung für ein oberhalb der Tröpfchen-Auffangeinrichtung 28 abzulenkendes Tröpfchen. Das betreffende Tröpfchen trifft damit auf dem Aufzeichnungsträger auf. Die bezüglich der ersten Matrix durch die Hauptleitung117 erfüllte Funktion wird bezüglich der zweiten Matrix durch die Hauptleitung 167 erfüllt. Dies bedeutet, daß der zweiten Matrix zu ihrer Einschaltung ein Freigabesignal zugeführt wird.

Die Steuerschaltungen für die gerade beschriebenen Digital-Analog-Wandler enthalten ein Flipflop 168 mit einem J-Eingang und einem K-Eingang. Dieses Flipflop speichert das Auftreten bzw. Vorhandensein einer Ladung auf dem letzten Tropfen. Das Bildausgangssignal von dem Zeichengenerator 32 wird dem J-Eingang des Flipflops und über einen Inverter 170 dem K-Eingang des betreffenden Flipflops zugeführt. Ein Taktsignal wird dem Takteingang des Flipflops zugeführt.

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Demgemäß wird das betreffende Flipflop bei Vorhandensein eines Bildsignals mit Auftreten des Taktsignals in seinen Setzzustand gesteuert. Bei Fehlen eines Bildsignals wird das

betreffende Flipflop in seinen Rucksteilzustand gesteuert.

Das am Q-Ausgang des Flipflops 168 auftretende Ausgangssignal wird einem NAND-Glied 172 zugeführt« Das am CJ-Ausgang des Flipflops 168 auftretende Ausgangssignal wird einem NAND-Glied 174 zugeführt. Den zweiten Eingängen der beiden NAND-Glieder wird das Taktsignal zugeführt. Den dritten Eingängen der betreffenden NAND-Glieder wird schließlich das ankommende Bildsignal zugeführt. Dies stellt ein Signal von dem Zeichensignal-Funktionsgenerator 32 her dar, der ein mit Bildsignal bezeichnetes Ausgangssignal abgibt, wenn er ein zur Aufladung des sich ausbildenden Tröpfchens abzugebendes Bildsignal erzeugt. Dieses Bildsignal wird einem Inverter 176 zugeführt, dessen Ausgängssignal den beiden beschriebenen NAND-Gliedern 172 und 174 zugeführt wird.

Aus Vorstehendem dürfte ersichtlich sein, daß das Flipflop die Abgabe einer Ladung an ein Tröpfchen speichert, das gebildet worden ist. Die Tatsache, daß eine Ladung an das nachfolgende Tröpfchen oder an das Tröpfchen, das sich gerade ausgebildet hat, abgegeben wird, ist durch das Auftreten des Bildsignals bestimmt, das über den Inverter den beiden NAND-Gliedern zugeführt wird. Das NAND-Glied 172 ist dabei freigegeben, wenn das vorhergehende Tröpfchen geladen war. Das Ausgangssignal dieses NAND-Gliedes 172 wird dem Inverter 136 und ferner einem UND-Glied 180 zugeführt. Das Ausgangssignal des Inverters 136 gibt die NAND-Glieder 131 bis frei, so daß das Ladesignal für das sich ausbildende Tröpfchen ein Signal ist, welches hinsichtlich der Wirkungen des Ladesignals kompensiert ist, das an das Tröpfchen abgegeben worden ist, das dem betrachteten Tröpfchen vorangeht.

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\-Tenn ein Tröpfchen, das gerade gebildet worden ist, nicht geladen wird, wird das Flip-flop 168 mit Auftreten des nächsten Talctimpulses zurückgestellt. Das NAND-Glied 174 gibt mit Auftreten des nächsten Bildsignals ein Ausgangssignal ab, wodurch ein Ausgangssignal an einen mit der Hauptleitung 117 verbundenen Inverter 187 abgegeben wird. Dadurch werden die NAND-Glieder 81 bis 85 freigegeben. Zufolge dieses Vorgangs wird ein Ausgangssignal der Hauptleitung 116 zugeführt. Dieses Ausgangssignal, das das nichtkompensierte Bildsignal darstellt, wird der Basis des Bildsignalverstärker-Transistors 118 zugeführt .

Ein festes Vorspannungssignal oder Abhebesignal wird ebenfalls dem Bildsignal auf der Hauptleitung 116 hinzuaddiert. Das Ausgangssignal des NAND-Glieder 172 und 174 v/ird einem NOR-Glied 180 zugeführt. Bei Vorhandensein eines Ausgangssignais von dem NAND-Glied 172 oder dem NAND-Glied 174 gibt das NOR-Glied 180 ein Ausgangssignal an einen Inverter 184 ab, dessen Ausgangssignal der Basis eines Transistors 186 zugeführt wird. Der Emitter dieses Transistors 186 ist mit einer Arbeitspotentialquelle verbunden, und der Kollektor dieses Transistors 186 ist über ein Potentiometer 188 mit der Hauptleitung 116 verbunden. Das Potentiometer 188 ist dabei so eingestellt, daß die gewünschte Vorspannung oder das gewünschte Abstands- bzw. Abhebesignal erzielt ist.

Ztisammenfassend läßt sich feststellen, daß die in Fig.5 dargestellte Schaltung zwei Digital-Analog-Spannungswandler darstellt. Einer dieser Wandler vermag Ausgangsspannungen zu liefern, die in linearer Weise sich voneinander unterscheiden. Diese Ausgangsspannungen werden für die Tröpfchenaufladung in dem Fall benutzt, daß das einem Tröpfchen vorangehende Tröpfchen keine Ladung trägt. Der andere Wandler dieser beiden Wandler vermag Ausgangsspannungen zu liefern, die sich voneinander in einer nichtlinearen Weise unterscheiden.

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Diese Spannungen v/erden in dem Fall benutzt, daß das einem Tröpfchen vorangehende Tröpfchen eine Ladung aufwies. Den
Au s c anas spannungen beider Wandler wird ein Vorspannungsoder Abhebe-Bildsignal hinzuaddiert, das gewährleistet, daP die Tröpfchen auf das Aufzeichnungsmedium gerichtet werden.

In ^or.¹ ?all, da:- es erwänscht ist, eine Kompensation nur bezüglich bestimmter Ladungspegel vorzunehmen, kann eine BiIdsignal-FrüPschaltung 1?O, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, verwendet werden. Gem'iS Fig. 6 wird ein Flipflop 191 bei Vorhandensein eines Bildsignals und eines Taktsignals gesetzt und bei Vorhandensein des T'akt signals und fehlenden Bildsignal zurückgestellt. Dies wird dadurch bewirkt, daß das digitale
"ildeingangssignal dem J-Eingang und über einen Inverter 192 önrv ":-2ingang des Flipflops 191 zugeführt wird. Hit dem K-Ausganc des Flipflops 191 sind zwei NAND-Glieder 194 und 196 mit jeweils einem Eingang verbunden. Einen zweiten Eingang dieser ITAKD-Gliedpr wird das Taktsignal zugeführt. Den dritten Eingängen dieser IiAi¹TD-Glieder werden schließlich die Ausgangssignale Y1 bis Y5 des Zeichensignal-Funktionsgenerators zugeführt, also die Ausgangssignale, bezüglich welcher eine Kompensation erwünscht ist. Das für das NAND-Glied 194 benötigte dritte
Eingangssignal besteht aus einem (Y1 + Y5)-Signal. Das für
das NAI-JD-Glied 196 benötigte dritte Eingangssignal ist durch ein (Y3+Y4)-Signal gebildet.

Der Ausgang des NAND-Gliedes 194 ist über einen transistorisierten Schalter 198 und ein einstellbares Potentiometer 193 nit einem Summierverbindungspunkt 200 verbunden. Der Ausgang des KAKD-Gliedes 196 ist über einen transistorisierten Schalter 201 mit einem Potentiometer 202 und sodann mit dem Summierverbindungspunkt 200 verbunden. Der Summierverbindungspunkt ist mit dem Eingang der Feldsignal-Verarbeitungseinrichtung verbunden anstatt mit dem Bildsignalverstärker. Die Potentiometer 199 und 202 sind dabei so eingestellt, daß die gewünschten

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Kompensationssignalpegel erzielt werden.

Im Vorstehenden ist eine heue und vorteilhafte Anordnung beschrieben worden, welche die Wirkungen der Ladung auf ein Tröpfchen im Zuge der Ausbildung und Aufladung durch ein Tröpfchen herabsetzt, das bereits gebildet und aufgeladen ist. Demgemäß kann jedes Tröpfchen in dem Tintentröpfchen-Schreibverfahren benutzt werden. Dies erleichtert die Lieferung von z.B. alphanumerischen Zeichen und digitalen Zeichen sowei von Faksimilezeichnungen bzw. -drucken und oszillographischen Aufzeichnungen, Ferner ist das Aussehen des jeweils gebildeten Zeichens und Drucks wesentlich verbessert.

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Claims

Patentans ρ r ti c h e

\1_y Tintenstrahl-Druckvorrichtung, bei der ein Tin ten tröpfchenstrahl au? ein Aufzeiclinungsmedrum gerichtet ist und bei der von einer Bildsignalquelle· abgeleitete Bildsignal? zur Erzeugung eines elektrischen Feldes dienen, durch das Ladungen auf aufeinanderfolgende Tintentröpfchan bei deren Bewegung zu dem Aufzeichnungsmedium hin aufgebracht v/erden, wobei die Tintentröpfchen entsprechend der Amplitude der Bildsignale ablenkbar sind und damit eine Nachrichteninformation auf dem Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnen gestatten , dadurch gekennzeichnet, da·^ Prüf einrichtungen (40) vorgesehen sind, die bestimmen, ob einp> Ladung, auf ein gerade gebildetes Tintentröpfchen (1--^V) aufgebracht ist, und die ein dafür kennzeichnendes Ausgangssignal abgeben, und daß Einrichtungen (42,34) vorgesehen sind, die durch dieses Ausgangssignal gesteuert die Erzeugung eines elektrischen Feldes für die Aufladung eines nachfolgenden Tintentröpfchens (14") mit einer Ladung solcher Größe bewirken, daß die durch die Ladungen eier zuvor gebildeten Tin ten tröpfchen (14*) hervorgerufenen Wirkungen auf die folgende Tintentröpfchenladung herabgesetzt sind,

2. Torrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die .Einrichtungen (42,34) zur TintentrcpPchenaufladung ^ine r/igital-Analog-Sinrichtung (131 bis 167) zur Abgabe von Ausgangssignalen enthalten, welche das elektrische Feld erzeugen und die jeweils nachfolgenden Tintentröpfchen (14") aufladen, und daß diese Ausgangssignale in :1er Amplitude nichtlinear miteinander in Beziehung stehen,

2, Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daii die Einrichtungen (42,34) zur Tintentropfchenaufladung einen Bildsignalverstärker (34) für die Verstärkung

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von von der 3ildsignalauelle (30) her empfangenen Bildsignalen enthalten und daß ein SteuerverstUrker.(42) durch das Ausgangssignal der Früfeinrichtungen (40) gesteuert eine Erhöhung der Verstärkung des -Bildsignalverstärkers (34) vorzunehmen gestattet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtungen (40) feststellen, welches der Bildsignale zur Abgabe bestimmter L adungs amplituden an die Tinten tröpfchen (14¹,14") fährt, und ein dafür kennzeichnendes Ausgangssignal abgeben.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Verknüpfungseinrichtungen (131 bis 135) vorgesehen sind, die eine Auswahl bestimmter Ladungssignale von vorgegebenen Ladungssignalen vornehmen und ein Ausgangssignal zur Kompensation der Wirkungen der Ladungen auf zuvor gebildeten Tintentröpfchen abgeben, daß Einrichtungen (161 bis 165) vorgesehen sind, die ein Tintentröpfchen-Ladungssignal mit einer durch das jeweilije Bildsignal bestimmten Amplitude erzeugen, und daß Einrichtungen (34,22) zur· Aufladung eines Tintentröpfchens mit dem kombinierten Signal vorgesehen sind.

6_a Vorrichtung nach einem der Ansprache 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß erste Einrichtungen (81 bis 117) vorgesehen sind, die eine Vielzahl von gesonderten, in der Amplitude zunehmenden Tintentröpfchen-Ladungsspannungen abgeben, welche nahezu linear miteinander in Beziehung stehen, daß zweite Einrichtungen (131 bis 16?) vorgesehen sind, die eine Vielzahl von gesonderten, in der Amplitude zunehmenden Tintentröpfchen—Ladungsspannungen abgeben, welche zur Kompensation der Auswirkungen der Ladung auf einem, bereits geladenen Tintentröpfchen (14¹) nichtlinear miteinander in Beziehung stehen, daß Wähleinrichtungen (170,168,171,174,180,184,187,136) vorgesehen sind,die

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auswählen, welche Tintentröpfchen-Ladespannung der genannten ersten oder zweiten Einrichtungen für eine Tintentröpfchenaufladung zu verwenden ist, und daß Einrichtungen (170) vorgesehen sind, die bei Vorhandensein eines Ausgangssignals die genannten zweiten einrichtungen und bei Fehlen eines Ausgangssignals die

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genannten ersten Einrihtungen freigeben.

Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtungen (40) bei Vorhandensein einer Ladung auf einem gerade gebildeten Tintentröpfchen (14¹) ein erstes Signal und. bei Fehlen einer solchen Ladung ein zweites Signal abgeben, daß Einrichtungen (42) vorgesehen sind, die durch das erste Signal gesteuert ein drittes Signal mit einer Amplitude abgeben,die zur Kompensation der durch die Ladung auf dem gebildeten Tintentröpfchen (**4') hervorgerufenen Auswirkung auf die auf ein sich ausbildendes Tintentröpfchen (14") aufzubringende Ladung führt_}und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die durch das zweite Signal gesteuert das nachfolgende Bildsignal an das sich ausbildende Tintentröpfchen (14") abgeben.

Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Signal zur Aufladung des sich ausbildenden Tintentröpfchens (14") ausgenutzt ist, daß Einrichtungen (42) vorgesehen sind, die auf Ansteuerung durch das zweite Signal ein viertes Signal mit einer Amplitude erzeugen, die das sich ausbildende Tintentröpfchen (14") bezüglich einer auf einem gerade gebildeten Tintentröpfchen (14') befindlichenLadung nicht kompensiert,

und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die das vierte Signal an die. Einrichtungen (34,22) zur Aufladung eines sich ausbildenden Tintentröpfchens (14") abgeben.

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9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, -dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Digital-Analog-Wandler (71 bis 117) zur Erzeugung aufeinanderfolgender, linear ansteigender erster Ausgangssignale vorgesehen ist, daß ein zweiter Digital-Analog-Vandler (131 bis 167) zur Erzeugung aufeinanderfolgend größer werdender, nichtlinear abhängiger zweiter Ausgangssignale vorgesehen ist, daß eine Detektoreinrichtung vorgesehen ist, die ein drittes Signal in dem Fall erzeugt, daß eine Ladung an ein Tintentröpfchen (14¹) abgegeben worden ist, und die ein viertes Signal in dem Fall abgibt, daß eine Ladung an ein Tintentröpfchen nicht abgegeben worden ist, daß

eine digitale Signalquelle (170,168) für die Abgabe 'von zur Aufladung der Tintentröpfchen abzugebenden Signalen vorgesehen ist, daß Einrichtungen (172,174,176) vorgesehen sind, die durch die Signale der digitalen Signalquelle (170,168) und durch das dritte Signal gesteuert den zweiten Digital-Analog-Wandler (131 bis 167) zur Erzeugung eines zweiten Ausgangssignals freigeben, daß Einrichtungen (172,174) vorgesehen sind,die durch die Signale der digitalen Signalquelle (170,168) und durch das vierte Signal gesteuert den ersten Digital-Analog- ¥andler (71 bis 117) zur Erzeugung eines ersten Ausgangssignals freigegeben, und daß Einrichtungen (118) vorgesehen sind, die das sich ausbildende Tintentröpfchen entweder mit dem Ausgangssignal des ersten oder zweiten Digital-Analog-Wandlers (71 bis 117;131 bis 167) aufladen. *

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Digital-Analog-Wandler eine Vielzahl von gesonderten NAND-Gliedern (81 bis 85; 131 bis 135) enthält,

deren jedes für ein in ein analoges Signal umzusetzendes digitales Signal vorgesehen ist, daß jedes NAND-Glied (81 bis 85; 131 bis 135) als erstes Eingangssignal das

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digitale Signal und als zweites Eingangssignal das Ausgangssignal der Detektoreinrichtung (32) aufnimmt, daß jedes NAND-Glied (81 bis 85; 131 bis 135) einen Transistor (101 bis 105;151 bis 155) enthält, daß Einrichtungen (91 bis 95;141 bis 145) zur Verbindung des Ausgangs des jeweiligen NAND- Gliedes (81 bis 85; 131 bis 135) mit der Basis des jeweils zugehörigen Transistors (101 bis 105;151 bis 155) vorgesehen sind, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die ein Arbeitspotential (+5) an die Emitter sämtlicher Transistoren (101 bis 105; 151 bis 155) anlegen, daß Kollektorwiderstände (111 bis 115; 161 bis 165) für die Transistoren (101 bis 105; 151 bis 155) vorgesehen sind, über die die Transistoren (101 bis 105; 151 bis 155) mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt (116,166) verbunden sind, und daß Einrichtungen (118) vorgesehen sind, die die sich ausbildenden Tintentröpfchen mit der an dem gemeinsamen Verbindungspunkt (116,166) sich ausbildenden Spannung aufladen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß

die ICollektorwiderstände (111 bis 115) für den ersten Digital-Analog-Wandler (71 bis 117) zunehmend größer, v/erdende Widerstandswerte aufweisen, die linear miteinander in Beziehung stehen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, rollektor?^a , >

daß die •widerstände (161 bis 165) für den zweiten Digital-Analog-Wandler (131 bis 167) zunehmend größer v/erdende Widerstandswerte aufweisen, die nichtlinear miteinander in Beziehung stehen.

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