DE2324062A1

DE2324062A1 - Tintenstrahldrucker

Info

Publication number: DE2324062A1
Application number: DE19732324062
Authority: DE
Inventors: Willard Haskell
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1972-05-15
Filing date: 1973-05-12
Publication date: 1973-12-06
Also published as: FR2185249A5; GB1426803A; JPS4928230A; JPS5220216B2

Description

Amtliches Aktenzeichen:

Neuanmeldung

Aktenzeichen der Anmelderin:

EN 9 71 052

Tintenstrahldrucker

Bei Tintenstrahldruckern ist es wichtig, die Phasenlage zwischen den Signalen, die zwecks Tropfenbildung dem Vibrator einer Düse zugeführt werden, und den Signalen, die der Ladeelektrode entsprechend der zu druckenden Information zugeführt werden, in bestimmten Grenzen zu halten. Es wurden bis jetzt für die Regelung der Phasenrelation verschiedene Wege beschritten.

So ist es durch die USA Patentschrift 3 465 351 bekannt, für die genannte Phasenregelung in der Nähe der Ladeelektrode eine Detektorelektrode anzuordnen, die nur in der Ausgangsstellung des Druckers wirksam ist und von allen Tropfen beaufschlagt wird, nachdem der Ladeelektrode ein Signal vorherbestimmter Frequenz zugeführt ist.

Gemäß der USA Patentschrift 3 465 350 kann die Detektorelektrode auch in der Nähe der Ablenkelektroden angeordnet sein.

Durch die USA Patentschrift 3 596 276 ist es bekannt, zum Zwecke der Regelung der genannten Phasenrelation separate Druck- und Eichzyklen vorzusehen, während denen die Ausgänge eines Stufenzeichengenerators und eines Schwellwerteichgenerators wahlweise der Ladeelektrode zugeführt werden.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,

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die Regelung der Phasenrelation zwischen den Ladesignalen und den Tropfenbildungssignalen, die auch Taktsignale genannt sind, zu verbessern, indem die Regelung kontinuierlich erfolgt, durch Zuhilfenahme der Tintentropfen, die während eines Druckvorganges für die Darstellung der Information nicht benötigt werden. Ein nach der Erfindung aufgebauter Tintenstrahldrucker benötigt für die Korrektur der genannten Phasenrelation keinen besonderen Korrekturzyklus, in dem kein Drucken erfolgen darf, sondern korrigiert die genannte Phasenrelation sogar während des Drückens eines Zeichens, weil alle nicht benötigten Tintentropfen für diesen Regelvorgang Verwendung finden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend anhand von in den Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispielen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild für die Phasensteuerung eines

Tintenstrahldruckers,

Fig. la ein Schema der in dem Drucker nach Fig. 1 verwendeten Tintenauffangblende,

Fig. 2 ein Blockschaltbild für eine andere Ausführungs

form der Phasensteuerung eines Tintenstrahldruckers ,

Fig. 2a ein Schema der in dem Drucker nach Fig. 2 verwendeten* Tintenauffangblende,

Fig. 3 ein Blockschaltbild für eine andere Ausführungsform der Phasensteuerung für einen Tintenstrahldrucker,

⁹ⁿ °⁵² 309849/0866

Fig_o 3a ein Schema der in dem Drucker nach Fig. 3 verwendeten Tintenauffangblende,

Fig. 4 ein Schema einer weiteren Ausführungsform für

eine Phasensteuerung eines Tintenstrahldruckers,

Fign. 5a, typische Wellenformen, die den Ladeelektroden der b und c Drucker nach den Fign, 3 und 4 zum Zwecke der

Phasenkorrektur zugeführt werden,

Fig. 6 einen Schnitt durch eine in dem Drucker nach den

Fign. 1 bis 4 verwendbaren Tintenauffangblende,

Fig. 7 eine in dem Drucker nach den Fign. 1 bis 4 ver

wendbare zweiteilige Tintenauffangblende in schaubildlicher, auseinandergezogener Darstellung,

Fig. 8 ein Schaltbild eines in dem Drucker nach den

Fign. 1 und 2 verwendbaren Verstärkers,

Fig. 9 ein Schaltbild einer in dem Drucker nach den

Fign. 1 .und 2 verwendbaren Spannungsquelle,

Fig. 10 ein Schaltbild zur Veranschaulichung der Beziehungen zwischen dem Zeichengenerator, Sägezahngenerator und dem Ladeelektrodentrexber der Drucker nach den Fign. 1 und 2,

Fig. 11 ein Schaltbild einer anderen in dem Drucker nach

Fig_o 2 verwendbaren Spannungsquelle,

Fig. 12 ein Schaltbild eines Differentialverstärkers

und einer kontinuierlich gesteuerten Spannungsquelle für den Drucker nach Fig. 3,

Fig. 13 ein Schaltbild eines variablen Zeitverzögerungs-EN 971 Ο52

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kreises für den Drucker nach Fig. 3,

Fig. 14 ein Schaltbild eines Wiederherstellungsschaltkreises für die Drucker nach den Fign. 3 und 4, und,

Fig_o 15 ein Schaltbild für einen Verstärker und eine gesteuerte Spannungsquelle für den Drucker nach Fig. 4.

Bei dem Tintenstrahldrucker 10 wird unter Druck stehende Tinte von einem Vorratsbehälter (nicht gezeigt) über die Leitung 12 der Düse 14 zugeführt. Der Schwingungserzeuger 16 versetzt die Düse 14 in mechanische Schwingungen oder führt dem Tintenstrom Schwingungen zu, um sicherzugehen, daß der aus der Düse 14 austretende Tintenstrom gleichförmig in gleichbeabstandete und gleichgroße Tropfen sich auflöst. Der Schwingungserzeuger 16 wird durch den Schwingungstreiber 18 erregt, der beispielsweise eine Sinuswelle in der Größenordnung von 100 Khz liefert, aufgrund von Taktsignalen des Taktgebers 20„

Um zum Zwecke des Drückens von Zeichen auf einen Aufzeichnungsträger Tintentropfen durch wahlweise Ablenkung zum Auftreffen zu bringen, sind d r Düse 14 Ladeelektroden 22'benachbart, vorzugsweise an dem Punkt, an dem der Tintenst om sich in einzelne Tropfen 23 aufzulösen beginnt. Die Ladeelektroden 22 sind mit dem Ladetreiber 24 verbunden, der seinerseits mit dem Zeichengenerator 26 verbunden ist, der an seinem Ausgang eine Tropfenladespannung erzeugt, die für die vorherbestimmten druckbaren Zeichen oder Symbole charakteristisch ist, wodurch die einzelnen Tintentropfen in Übereinstimmung mit ihrer durch die Ladeelektroden 22 erhaltenen Ladung abgelenkt werden. Die an Hochspannung angeschlossenen Ablenkelektroden 31 erzeugen ein konstantes elektrisches Feld, das die geladenen Tropfen passieren müssen, wodurch die letzteren in gewünschter Weise abgelenkt werden, um an vorher bestimmten Punkten auf dem zu bedruckenden Papier 33

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aufzutreffen„

Für die Aufrechterhaltung der richtigen Phasenrelation zwischen dem von dem Schwingungstreiber 18 erzeugten Düsenschwingungssignal und dem den Ladeelektroden 22 zugeführten Tropfenladesignalen ist zum Zweck der Lagebestimmung der Tropfen 23 auf dem zu bedruckenden Papier 33 ein Phasenschieberschaltkreis vorgesehen. Dieser Schaltkreis enthält die spannungsgesteuerte Zweipositionszeitverzögerüngsschaltung 28, die zwischen dem Takt-

geber 20 und dem Zeichengenerator 26 angeordnet ist, und die Phasenrelation von den Ladesignalen und den Tropfenbildungssignalen verändert.

Für die Steuerung der Zeitverzögerungsschaltung 28 ist die Ausscheidungstropf enladeschaltung 30 vorgesehen, die mit dem Ladetreiber 24 verbunden ist, und derselben ein Eichsigrial zuführt, beispielsweise eine Sägezahnspannung zum Laden der auszuscheidenden, oder anders ausgedrückt, nicht zu^brauchenden Tropfen. Die Tintenauffangblende 32 weist die Abschnitt 32A, 32B und 32C auf, und fängt die Tropfen auf, die von der Ausscheidungstropf enladeschaltung 30 aufgeladen wurden. Die Abschnitte 32A und 32B sind mit den Elektroden 32D und 32E ausgerüstet, die mit der Wechselstromquelle 35 und den Verstärkern 34, 36 für die Erzeugung der Signale A, A und B. Der A-Ausgang des Verstärkers 34 ist über die ODER-Schaltung 38 und die UND-Schaltung 39 mit der monostabilen Kippschaltung 40 verbunden, welche die bistabile Kippschaltung 42 steuert, die ihrerseits die zwei Spannungen erzeugende Spannungsquelle 44 steuert, die mit der Zeitverzögerungsschaltung 28 verbunden ist, zwecks Veränderung der Zeitverzögerung der Schaltung. Der Α-Ausgang des Verstärkers 34 und B-Ausgang des Verstärkers 36 sind über die UND-Schaltung 46 mit der ODER-Schaltung 38 verbunden, um ein Signal zu erzeugen, wenn kein Ausgangssignal von den Elektroden 32D und 32E der Abschnitte 32A und 32B der Tintenauffangblende 32 erzeugt werden.

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Eine Sageζahnwellenform wird von der Ausscheidungs-Tropfenladeschaltung 30 der Ladeelektrode 22 zugeführt, immer dann, wenn Tropfen nicht zum Druck benutzt werden sollen. Somit ist der Auftreffpunkt des Ausscheidungstintenstromes in der Tintenauffangblende 32 eine Funktion der Amplitude der Sägezahnwellenform zum Zeitpunkt der Tropfenbildung. Es ist deshalb möglich, den Zustand der Phase zu bestimmen, durch Beobachtung, wo der ausgeschiedene Tintenstrom auf den verschiedenen Abschnitten der Tintenauffangblende 32 auftrifft. Um diese Information für die Phasensteuerung verwenden zu können, ist die Tintenauffangblende 32 in drei Abschnitte 32A, 32B und 32C aufgeteilt, wobei die Elektroden 32D und 32E in zwei dieser Abschnitte angeordnet sind und mit der Wechselstromquelle 35 in Verbindung stehen, um die Abwesenheit oder Anwesenheit von ausgeschiedenen Tropfen festzustellen. Wenn der ausgeschiedene Tintenstrom auf den Abschnitt 32B auftrifft, liegt eine richtige Phasenlage des Systems vor, da die Tropfenbildung etwa in der Mitte der Sägezahnwellenform erfolgt. Trifft dagegen der ausgeschiedene Tintenstrom auf die Abschnitte 32A oder 32C, nähert sich die Phasenlage einem falschen Zustand, und somit ist eine Phasenkorrektur erforderlich. Es gibt in dieser Gesetzmäßigkeit eine Ausnahme, und zwar dann, wenn während des Drückens einige der ausgeschiedenen Tropfen sich zu weit gegen die Tropfenauffangblende bewegen, wenn keine Ladekorrektur vorgesehen ist. In diesem Falle kommen diese ausgeschiedenen Tropfen im Abschnitt 32C ebensogut wie im Abschnitt 32B an. Zusammenfassend kann gesagt werden, daß eine Phasenkorrektur erforderlich ist, wenn die ausgeschiedenen Tropfen im Abschnitt 32A ankommen, oder wenn keine ausgeschiedenen Tropfen im Abschnitt 32A und 32B ankommen. Mit Hilfe der Bool¹sehen Algebra ist dieser Phasenkorrekturzustand durch den Ausdruck A + Ä B darstellbar.

Die Schaltung nach Fig. 1 verwendet die durch die Elektroden 32D und 32E ermittelte Information, um die Phase sowohl des Zeichengenerators 26 als auch der Ausscheidungs-Tropfenladeschaltung 30 zu verschieben, wenn ein Erfordernis hierfür besteht. Der Ausgang dieser Schaltung steuert die Verzögerungsschaltung 28, um

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eine korrekte Phasenlage hervorzurufen. Im vorliegenden Tintenstrahldrucker beträgt die für die Tropfenbildung erforderliche Zeitspanne etwa 10 Mikrosekunden. Die Zeitverzögerungsschaltung 28 wird deshalb in 5 Mikrosekungen umgeschaltet, wenn eine Phasenkorrektur erforderlich ist.

Aus Fig. la ist ersichtlich, daß die Tropfenbildungszeitspanne von 72 bis 288° eines Ladezyklus erfolgt und danach der ausgeschiedene Tintenstrom auf den Abschnitt 32B auftrifft. Während des Drückens können einige Tropfen im Abschnitt 32C ankommen. Hierfür erfolgt keine Phasenkorrektur. Wenn die Tropfenbildungszeit zunimmt und sich über 288 erstreckt, trifft der ausgeschiedene Tintenstrom auf den Abschnitt 32A, wodurch ein A-Signal erzeugt wird, das über den Verstärker 34 und die ODER-Schaltung 38 die monostabile Kippschaltung 40, die bistabile Kippschaltung 32, die zwei Spannungen erzeugende Spannungsquelle 44 und die Zeitverzögerungsschaltung 28 aktiviert. Dadurch wird das Ladesignal auf dem Zeitpunkt 180° verschoben, wodurch der ausgeschiedene Tintenstrom zurück auf 108° verschoben wird und somit auf den Abschnitt 32B auftrifft. Es ist belanglos, in welcher Richtung diese 180°-Verschiebung erfolgt, vorausgesetzt, die Verschiebung ist innerhalb eines Tropfenbildungszyklus durchgeführt.

Wenn die Tropfenbildungszeit, bis 172° abfällt, trifft der ausgeschiedene Tintenstrom auf den Abschnitt 32C. Der Verlust der Signale A und B aktiviert die Phasenkorrekturfolge wie zuvor, wodurch zu diesem Zeitpunkt die B und Ä-Signale am Ausgang der UND-Schaltung 46 ein Signal erzeugen, um die monostabile Kippschaltung 40 über die ODER-Schaltung 38 zu aktivieren, wodurch der Auftreffpunkt des ausgeschiedenen Tintenstromes vom Punkt 180° nach dem Punkt 252° im Abschnitt 32B verschoben wird.

Da die Zeitverzögerungsschaltung 28 zwischen ihren beiden Verzögerungswerten innerhalb weniger Mikrosekunden umschaltbar ist, kann das Drucken ohne Unterbrechung erfolgen, während einer Phasenkorrekturfolge mit dem Verlust von nicht mehr als einem

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Tropfen während des genannten Umschaltens. Der EIN-Zyklus der monostabilen Kippschaltung 40 ist so ausgewählt, um dem Tintenstrom und den Elektroden der Tintenauffangblende 32 für ein Anpassen an den umgeschalteten Zeitzustand ausreichend Zeit zu geben, bevor eine andere Phasenkorrekturfolge ablaufen darf. Diese Zeit enthält die Flugzeit des Tropfens und die Übermittlungszeit für das von den Elektroden der Tintenauffangblende 32 abgegebene Signal.

In einem anderen Ausführungsbeispiel (Fig. 2) der Erfindung sind der Zeichengenerator 26 und die Ausscheidungs-Tropfenladeschaltung 30 mit dem Ladetreiber 24 verbunden, so wie weiter oben in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenist. Der Schwingungstreiber 18 ist in ähnlicher Weise verbunden, um die Düse und der Steuerung des Taktgebers 20 in Vibration zu versehen, die ebenfalls in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde.

In ähnlicher Weise wird die dreiteilige Tintenauffangblende 32 verwendet, welche die mit den Verstärkern 34 und 36 verbundenen Elektroden 32A und 32B aufweist. Die Verstärker 34, 36 sind mit der ODER-Schaltung 38 verbunden, wobei zwischen den Verstärker 36 und die ODER-Schaltung 38 die UND-Schaltung 46 zwischengeschaltet ist.

Anstatt der monostabilen Kippschaltung 40 und der bistabilen Kippschaltung 42 der Schaltung nach Fig. 1 wird in der Schaltung nach Fig. 2 der Binärzähler 48 verwendet, der über die Decodierschaltung 50 mit der vier Spannungen erzeugenden Spannungsquelle 52 verbunden ist, welche die vier Positionen aufweisende Verzögerungsschaltung 54 steuert, die ihrerseits die Phase des Zeichengenerators 26 und der Ausscheidungs-Tropfenladeschaltung 30 verschiebt. Der Binärzähler 48 wird über die ODER-Schaltung 56 im Einklang mit der Wirkung der monostabilen Kippschaltung 58 gesteuert, deren Eingang mit der UND-Schaltung 60 und deren Ausgang mit dem Impulsgenerator 62 verbunden ist. Der andere Eingang der ODER-Schaltung -56 ist mit dem Ausgang der monostabilen Kipp-

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schaltung 40 verbunden, deren Eingang an den Ausgang der UND-Schaltung 64 angeschlossen ist.

Dies ist eine Erweiterung der in Fig. 1 dargestellten Schaltung, in der die Phasenkorrekturfolge die Phase in vier Schritten von 90 verschieben kann, anstelle durch zwei Schritte um jeweils 180°, wie in Verbindung mit Fig. 1 weiter oben beschrieben wurde. Die Richtung der Phasenverschiebung wird gesteuert, um ein Weiterschalten der Schaltung durch einen Außerphasezustand hindurch zu vermeiden, während nach der besten Phasenlage gesucht wird. Der hiermit erzielbare Vorteil ist in einem größeren Bereich des Ausrichtens des ausgeschiedenen Tintenstromes auf die Tintenauffangblende 32 hin zu sehen, in einem Anpassen der Abschnitte 32A, 32B und 32C der Tintenauffangblende 32 und in einem Beibehalten der Tropfenbildungszeit näher am Mittelpunkt des Ladezyklus. Dieser letzte Vorteil ist wichtig, wenn eine Tinte verwendet wird, die eine ziemliche Willkürlichkeit der Tropfenbildungszeit aufweist.

Nachstehend ist die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 2 beschrieben. Wenn die Tropfenbildungszeit zwischen 108 bis 252 des Ladezyklus liegt, trifft der ausgeschiedene Tintenstrom auf den Abschnitt 32B und keine Phasenkorrektur erfolgt. Wenn die Tropfenbildungszeit zunimmt, und 252° überschreitet, erzeugt die Elektrode 32A ein Signal, das die monostabile Kippschaltung 40 aktiviert, die den Binärzähler 48 und die vier Spannungen erzeugende Spannungsquelle 52 um einen Schritt weiterschaltet und die Schaltungsverzogerung von 90 über die in vier Positionen schaltbare Zeitverzögerungsschaltung vergrößert. Dadurch wird effektiv die Tro]
Ladezyklus reduziert.

wird effektiv die Tropfenbildungszeit um 90 zurück auf 162 im

Wenn die Tropfenbildungszeit unter 108° abfällt, aktiviert der Verlust der Signale der den Abschnitten 32A und 32B zugeordneten Elektroden, die monostabile Kippschaltung 40 und die monostabile Kippschaltung 58, so daß zusammen drei Impulse den Binärzähler 48 um drei Schritte weiterschalten, das äquivalent ist einem

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Zurückschalten um einen Schritt, wodurch die Schaltungsverzögerung um 90 abnimmt und d:
den Abschnitt 32B verschiebt.

zögerung um 90° abnimmt und die Tropfenbildungszeit auf 19 8° in

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß der Schwingungstreiber 18 in Übereinstimmung mit dem Taktgeber 20 wirkt, um die Düse für die Erzeugung von Tropfen in Vibration zu versetzen, während der Zeichengenerator 26 und die Ausscheidungs-Tropfenladeschaltung durch den Taktgeber 20 über die Zeitverzögerungsschaltung 70 gesteuert werden zum Zwecke der Erregung des Ladetreibers 24. Die Steuerung der Zeitverzögerungsschaltung 70 wird über die kontinuierlich gesteuerte Spannungsquelle 72 erzielt unter Steuerung des Differentialverstärkers 74, der mit.den Elektroden 75A und 75B der zwei Abschnitte aufweisenden Tintenauffangblende 75 verbunden ist.

In dieser Schaltung ist für den Start eine sogenannte Überholschaltung erforderlich, um die■Steuerspannung momentan in die Mitte des von den Steuerparametern geforderten Wirkungsbereiches zu setzen. Die Steuerspannung wird dann für das Rückkopplungssystem freigegeben, wo die Ausgangssignale der Elektroden der Tintenauffangblende die Steuerspannung auf den Pegel bringen, der erforderlich ist, um den Ausscheidungstintenstrom auf die Abschnitte 75A und 75B der Tintenauffangblende aufzuteilen. Der Mindestpegelabfühler 76 und der Maximalpegelabfühler 78 sind mit dem Ausgang der kontinuierlich gesteuerten Spannungsquelle 72 verbunden und ihre beiden Ausgänge sind an die ODER-Schaltung 80 angeschlossen, deren Ausgang den einen Eingang einer UND-Schaltung 82 bildet, deren Ausgang mit der monostabilen Kippschaltung verbunden ist, welche die Überholschaltung 86 aktiviert. Der Ausgang der letzteren ist mit der kontinuierlich gesteuerten Spannungsquelle 72 verbunden, um das Ausgangssignal dieser Spannungsquelle in die Mitte ihres Arbeitsbereiches zu bringen. Während die Phasenkorrektursteuerung verkörpert wird durch den Zeichengenerator 26 und die Ausseheidungs-Tropfenladeschaltung 30 ist statt dessen die Zeitverzögerungsschaltung 70 mit dem Schwingungs-

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treiber 18 zu verbinden, und wird benutzt zur Steuerung der Phase oder Amplitude des Schwingungstreibers relativ zur Phase des Zeichengenerators 26 und der Ausscheidungs-Tropfenladeschaltung

Die zwei Abschnitte aufweisende Tintenauffangblende 88 (Fig. 4) ist verwendbar in Verbindung mit der Wechselstromquelle 35 und dem Verstärker 90 und einem Paar von Elektroden 88C, D, im Abschnitt 88A der Tintenauffangblende 88 zur Steuerung der Spannungsquelle 72. Bei einer optimalen Phasenlage ist der ausgeschiedene Tintenstrom durch den messerartigen Separator 88E noch aufgeteilt auf die beiden Abschnitte A und B. Das Aufteilungsverhältnis des Tintenstrom.es beträgt jeweils 15 % für den Abschnitt A und 85 % für den Abschnitt B. Eine genaue Aufteilung wird bestimmt durch die Charakteristika der Elektroden der Tintenauffangblende und dem Wert der Verstärkung der offenen Schleife. Diese Schaltung besitzt all die Vorteile der in Fig. 3 gezeigten Schaltung, aber ist etwas einfacher in ihrem Aufbau.

In den Fign. 6 und 7 ist eine Ausführungsform einer Tintenauffangblende gezeigt, die in den Schaltungen nach den Fign. 1 bis verwendbar ist. Jede der Elektroden A und B enthält eine relativ flache Platte 92, die etwa im Bereich ihrer Längsmitte den trichterförmigen Ausschnitt 93 aufweist. In dem trichterförmigen Ausschnitt 93 sind voneinander beabstandet die Elektroden 94, 95 angeordnet, deren elektrische Zuleitungen 96, 9 7 durch Öffnungen in der Platte 92 hindurchgeführt sind. Die relativ dünne Scheidewand 98 weist die Kerbe 99 und das Loch 100 auf und ist zwischen den Platten A, B angeordnet, so daß die trichterförmigen Ausschnitte dieser beiden Platten im wesentlichen separate Tintenauffangblenden-Abschnitte bilden für die Aufnahme der ausgeschiedenen Tintentropfen. Die Vorder- und Rückseitenplatten 100 und 102 liegen an den flachen Platten 92 an deren Außenseiten an. Die so geschichtete Einheit wird durch Schrauben 104 zusammengehalten. In den Ausschnitten 93 sind Leitwände 106 angeordnet, die Löcher 108 aufweisen, durch die hindurch die ausgeschiedenen Tintentropfen abfließen könnenο Diese Löcher 108 sind mit dem Loch 110 in der

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Rückplatte 102 ausgerichtet, an welche das Abflußrohr 112 angeschlossen ist, um die abgelenkten Tintentropfen dem Vorratsbehälter wieder zurückzuführen- Die Leitwand 106 ist von den Elektroden 94, 95 beabstandet, so daß ein Kanal gebildet wird, durch den hindurch die Tintentropfen in das Abflußrohr 112 gelangen können, das mit einer Vakuumquelle zum Zwecke des Sammelns der ausgeschiedenen Tropfen verbunden ist. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Elektroden 94-, 95 beabstandet durch einen Spalt von 12,7 mm. Die A-Platte 92 ist 0,38 mm dick, und die B-Platte 1 mm. Die Scheidewand 98 weist eine Dicke von 0,17 mm auf und besitzt messerscharfe Kanten. Eine 20 Volt Wechselstromquelle ist verwendbar bei einer Tinte mit einem Widerstand in der Größenordnung von 200 0hm cm.

In den Schaltungen nach den Fign. 1 und 2 sind die Verstärker 34 oder 36 in der in Fig. 8 gezeigten Ausführung verwendbar. Hierbei bilden die Transistoren Tl und T2 einen Verstärkerteil, der mit der Elektrode 94 über den Kondensator 114 verbunden ist, wodurch feststellbar ist, welcher Anteil eines der Elektrode 95 zugeführten Wechselstromsignales die ausgeschiedenen Tintentropfen passiert hat. Der Transistor T3 bildet mit der Emitterdiode Dl und den Dioden D2 und D3 einen Schwellwertabfühler, dessen Ausgang wahlweise durch die Transistoren T4 und T5 abgefühlt wird, um die Ausgangssignale A und A zu erzeugen.

Der Transistor T6 (Fig. 9) bildet einen Schalter für die Parallelschaltung der Impedanz 116, die in Verbindung mit der Impedanz 118 zwei Ausgangsspannungspegel für den Transistor erzeugt, in Abhängigkeit davon, ob der Transistor T6 ein- oder ausgeschaltet ist.

Eine besondere Arbeitsweise des Zeichengenerators 26 und Ausscheidungs-Tropf enladeschaltung 30 ist in Fig. 10 veranschaulicht, in welcher die beiden genannten Elemente über eine aus den Dioden D4 und D5 gebildete ODER-Schaltung mit dem Vorspannungswiderstand Rl verbunden sind, mit dem Ladetreiber 24, der mit der Lade-

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elektrode 22 verbunden ist. Diese Anordnung bewirkt, daß das Ausgangssignal des Zeichengenerators über die Diode D4 immer dann der Ladeelektrode 22 zugeführt wird, wenn ein derartiges Signal auftritt. Wenn das Signal des Zeichengenerators 26 sich in Nullhöhe befindet oder unterhalb des Pegels des Signales des Zeichengenerators, wird das Ausgangssignal der Ausscheidungs-Tropfenladeschaltung 30 über die Diode D5 der Ladeelektrode 22 zugeführt, um immer dann ein Phasenkorrektursignal zu erzeugen, wenn Tropfen auszuscheiden sind.

Eine bevorzugte Ausfuhrungsform der vier Spannungen abgebenden Spannungsquelle ist in Fig. 11 gezeigt, und ist verkörpert durch die Transistoren T8 bis TIl, die mit einer positiven Wechselstromquelle über die Kollektorwiderstände R8 bis RIl verbunden sind, die verschiedene Widerstandswerte aufweisen, so daß eine . wahlweise Steuerung der Transistoren T8 bis TIl über den Emitterfolgetransistor T12 erzeugen.

Ein typischer Differentialverstärker ist in Fig. 12 gezeigt. Dieser ist in der Schaltung nach Fig. 3 verwendbar, wobei die Elektroden 75A und B mit einer Wechselstromquelle verbunden sind, über die Verstarkertransistoren T14 und T16 mit Verstärkerschaltungen aus den Dioden D6 und D7 mit Filterkondensatoren Cl für die Steuerung des Transistors T18, wodurch ein Differentialverstärker gebildet ist. Das Ausgangssignal der Elektrode 75A wird der Basis des Transistors Tl8 zugeführt, während das Ausgangssignal der Elektrode 75B dem Emitter des Transistors T18 über den Abgleichtransistor T20 zugeführt wird. Der Transistor T22 wirkt als ein Emitterfolger, um ein kontinuierlich gesteuertes Spannungsausgangssignal zu erzeugen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der in der Schaltung nach Fig. 3 verwendbaren variablen Zeitverzögerungsschaltung 70 ist in Fig. veranschaulicht. Diese Schaltung enthält drei monostabile Kippschaltungen SSl bis SS3, die in Kaskade miteinander verbunden sind. Das Eingangssignal wird der Anschlußklemme 120 zugeführt

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und an der Anschlußklemme 122 tritt ein verzögertes Ausgangssignal auf, wobei das der Anschlußklemme 124 zugeführte variable Spannungssignal die Verzögerungszeit des Ausgangssignales, das von den einzelnen monostabilen Kippschaltungen abhängt, bestimmt.

Eine typische Erneuerungsschaltung, die in den Schaltungen nach den Fign. 3 und 4 verwendbar ist, zeigt die Fig. 14. Die einen minimalen oder maximalen Pegel abfühlenden Transistoren T24 und T26 sind mit der Steuerspannungsquelle über einen aus den Widerständen R12, Rl 4 und R16 gebildeten Spannungsteiler verbunden. Die beiden Transistoren sind normalerweise in ihrem nichtleitenden Zustand und der Transistor T24 ist eingeschaltet, wenn sein Emitter negativer wird, während der Transistor 26 in seinen leitenden Zustand gerät, wenn seine Basis eine relativ hohe Spannung feststellt. Der Transistor T28 verstärkt das Signal und ist normalerweise in seinem leitenden Zustand und macht ein von der Anschlußquelle 126 geliefertes und seinem Kollektor zugeführtes periodisches Signal unwirksam, wenn er in seinem leitenden Zustand sich befindet. Die Transistoren T3O und T32 bilden eine bistabile Kippschaltung, die über den Transistor T34 mit den Transistoren T36 und T38 verbunden ist, zum Zwecke des Erhöhens bzw« des Erniedrigens der Steuerspannung. Beide Transistoren T36 und T38 sind normalerweise in ihrem nichtleitenden Zustand und ein von der bistabilen Kippschaltung 84 gelieferter Impuls bringt beide in ihren leitenden Zustand, so daß die Steuerspannung auf ihren normalen Mittelwert zurückgeführt wird, wenn sie zu hoch oder zu niedrig ist.

Ein in der Schaltung nach Fig. 4 verwendbarer Verstärker und gesteuerte Spannungsquellen Ausführung ist in Fig. 15 dargestellt. Der Transistor T40 erzeugt eine stufenweise Verstärkung, während die Dioden DlO und DIl das mit den Elektroden 94, 95 verwendete Wechselstromsignal verstärken. Der Transistor T42 wirkt als ein Emitterfolger, der eine kontinuierlich gesteuerte Spannung als Ausgang erzeugt in Abhängigkeit von dem von den Elektroden 88C und 88D gelieferten Eingangssignal.

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Claims

P ATENTANSPRÜ CH E

Tintenstrahlmatrixdrucker, mit einer mit einer Tintendruckquelle verbundenen Düse, die durch einen mittels Taktsignalen gesteuerten Schwingungserzeuger in mechanische Schwingungen versetzt wird für die Erzeugung eines Stromes von Tintentropfen, mit einer Ladeelektrode für die entsprechend der zu druckenden Information durch Ladesignale erfolgende elektrische Aufladung der einzelnen Tintentropfen, mit Ablenkelektroden, durch deren erzeugtes elektrisches Feld die geladenen Tintentropfen entsprechend ihrer Ladung abgelenkt werden und mit einer Tintenauffangblende zur Aufnahme der für den Druckvorgang nicht benötigten Tintentropfen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Phasenrelation der Taktsignale und der Ladesignale ein Schaltkreis (30) für die Erzextgung von Eichsignalen vorhanden ist, daß eine Schaltung (24) für die Zuführung sowohl dieser Eichsignale als auch der Ladesignale zur Ladeelektrode (22) vorgesehen ist und daß die Tintenauffangblende (32) mit Elektroden (32D, E) ausgerüstet ist, die mit Schaltelementen (34, 36, 44, 28) zur Phasenkorrektur der Lade- und Taktsignale in Verbindung steht.
2. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eichsignal eine Sägezahnspannungskurve verkörpert.
3. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenauffangblende (32) in mehrere Abschnitte (32A, B, c) räumlich unterteilt ist, und daß in wenigstens einem dieser Abschnitte Elektroden (32E, D) angeordnet sind.
4. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenauffangblende (32) in drei Abschnitte (32A, B, C) räumlich unterteilt ist und in zwei

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(32A, B) dieser Abschnitte voneinander beabstandete ' Elektroden (32D, E) angeordnet sind, die mit einer Zweipositions-Verzögerungsschaltung (28) verbunden sind zur Steuerung der Phasenrelation des Eichsignales und des Ladesignales gegenüber dem Taktsignal.
5. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenauffangblende (88) in zwei Abschnitte (88A, B) räumlich unterteilt ist, zwischen den letzteren ein messerartiger Separator (88E) sich befindet und nur in einem (88A) der Abschnitte voneinander beabstandete Elektroden (88C, D) angeordnet sind.
6. Tintenstrahldurcker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine kontinuierlich gesteuerte Spannungsquelle (72) mit einer der Elektroden (88C, D) und mit einer variablen Zeitverzögerungsschaltung verbunden ist, zur Steuerung der Phasenrelation des Eichsignales und des Ladesignales gegenüber dem Taktsignal.
7. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenauffangblende (75) in zwei Abschnitte räumlich unterteilt ist und in jedem derselben Elektroden (75A, B) angeordnet sind, die' mit einem Differentialverstärker (74) verbunden sind, zur Steuerung einer variablen Zeitverzögerungsschaltung zur Änderung der Phasenrelation des Ladesignales und des Eichsignales gegenüber dem Taktsignal.
8. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenauffangblende (32) in drei Abschnitte (32A, B, C) räumlich unterteilt ist und in zwei derselben Elektroden (32D, E) angeordnet sind, die mit einem Binärzähler (48) und einer mehrere Spannungen erzeugenden Spannungsquelle (52) verbunden sind, wobei letztere mit einer Multipositions-Zeitverzögerungsschaltung

en 971 052 3 0 9 8 4 9/0866

23240S2

(54) verbunden ist, deren Ausgang parallel an dem die Ladesignale erzeugenden Zeichengenerator (26) und an die die Eichsignale erzeugende Ausscheidungs-Tropfenladeschaltung (30) angeschlossen ist.
9. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenauffangblende (32 bzw. 75 bzw. 88) eine planparallele Platte (92) besitzt, die zur Aufnahme der Tintentropfen einen trichterförmigen Ausschnitt (9 3) aufweist, in dem die Elektroden (94, 95) angeordnet sind, daß die beiden planparallelen Seiten der genannten Platte (92) von je einer Abdeckplatte (101, 112) abgedeckt werden, wobei in mindestens einer dieser Abdeckplatten ein Loch (110) angeordnet ist, das den trichterförmigen Ausschnitt (93) mit einem Tintenvorratsbehälter verbindet.
10. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 9, dadurch'gekennzeichnet, daß zwischen jeweils zwei der genannten die trichterförmigen Aussparungen (93) aufweisenden Platten (92) je eine Scheidewand (98) angeordnet ist, um die einzelnen trichterförmigen Ausschnitte (93) voneinander zu trennen.

^{EN 971 O52} 3098Λ9/0866

4t

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