DE2327980C3

DE2327980C3 - Inkjet printer

Info

Publication number: DE2327980C3
Application number: DE19732327980
Authority: DE
Inventors: John Battiscombe Mt. Kisco N.Y. Gunn (V-StA.)
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1972-06-01
Filing date: 1973-06-01
Publication date: 1976-01-29

Description

Durch die USA.-Patentschrift 35 96 275 ist es bekannt, mittels einer in mechanische Schwingungen versetzten Düse einen Strom voneinander gleich beab-From the USA patent 35 96 275 it is known by means of a nozzle that is set into mechanical vibrations, a stream is equally spaced from one another.

strahls diejenigen Tintentropfen unterdrückbar sind, 30 standeter Tintentropfen zu erzeugen und beim Passiedie nicht benötigten Rasterpunkten entsprechen. ren einer Ladeelektrode die einzelnen Tintentropfenjet those ink droplets can be suppressed, 30 constant ink droplets to generate and at Passiedie correspond to grid points that are not required. Ren a charging electrode the individual ink drops

2. Tintenstrahldrucker nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das in Längsrichtung des Tintenstromes geschehen zweite Ablenkelektrodenpaar (28, 30) beaufschlagende Spannungssignal irechteckwellenförmig ist, wobei diese Ablenkelektroden (28, 30) eine Länge aufweisen, die für ein Umschließen aller Tintentropfen des Rasters aus-2. Inkjet printer according to claim I, characterized in that the in the longitudinal direction of the ink flow happen second pair of deflection electrodes (28, 30) acting voltage signal is rectangular wave-shaped, these deflection electrodes (28, 30) have a length that is sufficient for enclosing all ink droplets of the grid.

35 entsprechend der zu schreibenden Information aufzuladen. Die aufgeladenen Tintentropfen durchqueren hernach ein von Ablenkelektroden erzeugtes konstantes elektrisches Feld, wobei sie in Abhängigkeit von ihrer elektrostatischen Aufladung in zur Stromrichtung quer verlaufender Richtung abgelenkt werden und somit entsprechend ihrer Ablenkung auf den Aufzeichnungs- 35 to be charged according to the information to be written. The charged ink droplets then pass through a constant electric field generated by deflection electrodes.

reicht. träger auftreffen. Da der Aufzeichnungsträger in einersuffices. impact carrier. Since the recording medium is in a

3. Tintenstrahldrucker nach Anspruch 1, dadurch 40 zur Ablenkebene der Tintentropfen senkrechten Fbene3. Inkjet printer according to claim 1, characterized in that 40 is perpendicular to the plane of deflection of the ink droplets

gekennzeichnet, daß das in der Längsrichtung des transportiert wird, können somit Kurvenzüge geschrieben werden. Um die Schreibqualität zu verbessern, wird mit der Einrichtung nach der genannten USA.-Patentschrift durch entsprechend gesteuerte Beaufschla-45 gung des Schwingungserzeugers für die Düse und der Ladeelektrode ein Teil der Tintentropfen ausgeschieden, indem sie eine Ablenkung erfahren, durch die sie nicht auf das zu bedruckende Papier, sondern auf einen vor demselben angeordneten Tintentropfenabscheidercharacterized in that it is transported in the longitudinal direction of the, curves can thus be written will. In order to improve the writing quality, the device according to the aforementioned USA. Patent by appropriately controlled loading of the vibration generator for the nozzle and the Charging electrode part of the ink droplets excreted by experiencing a deflection that caused them to not on the paper to be printed, but on an ink droplet separator arranged in front of it

Tintenstromes gesehen zweite Ablenkelektrodentoaar (28, 30) an einen Sägezahnspannungserzeuger (32) angeschlossen ist.Seen the ink flow second deflection electrodes (28, 30) to a sawtooth voltage generator (32) is connected.

4. Tintenstrahldrucker nach den Ansprüchen 1 lind 2 oder 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß ♦m Ausgang der Ladeelektrode ein Laser (48) angeordnet ist, dessen Strahl quer zur Bewegungspahn der Tintentropfen gerichtet ist und daß der4. Inkjet printer according to claims 1 and 2 or 1 and 3, characterized in that A laser (48) is arranged at the output of the charging electrode, the beam of which is perpendicular to the movement path the ink drop is directed and that the

Caser (48) für sein Ein- und Ausschalten an eine 5° gelangen. Steuerschaltung (50) angeschlossen ist.Caser (48) reach a 5 ° to switch it on and off. Control circuit (50) is connected.

5. Tintenstrahldrucker nach den Ansprüchen 1 lind 2 oder 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeelektrode (54) an einen Spannungserzeuger Es ist auch ein Zeichendrucker bekannt (USA.-Patentschrift 32 98 030), der mittels eines Tintenstrahles druckt. Bei diesem Drucker wird die Ladeelektrode mit Impulszügen derart beaufschlagt, daß die einzelnen5. Inkjet printer according to claims 1 and 2 or 1 and 3, characterized in that the Charging electrode (54) to a voltage generator. A character printer is also known (U.S. Patent 32 98 030), which prints using an inkjet. With this printer the charging electrode is with Impulse trains acted upon in such a way that the individual

|56) angeschlossen ist, der nur dann einen Span- 55 Tintentropfen entsprechend der zu druckenden Inforftungsimpuls abgibt, wenn die im Bereich der Ladeelektrode (54) befindlichen Tintentropfen für die
Darstellung der zu druckenden Information benötigt werden und daß in der Bewegungsbahn der| 56) is connected, which only emits a chip 55 ink drop corresponding to the information pulse to be printed when the ink drops in the area of the charging electrode (54) for the
Representation of the information to be printed are required and that in the trajectory of the

mation, d. h. entsprechend einer zu erwartenden Ablenkung aufgeladen werden, wobei die für die Darstellung der Information nicht benötigten Tintentropfen eine Aufladung erhalten, durch die sie nicht auf das zu be-mation, d. H. corresponding to an anticipated distraction are charged, the ink drops not required for the representation of the information a Received a charge that prevents them from being charged

nicht aufgeladenen Tintentropfen vor dem zu be- 60 druckende Papier, sondern in einen Tintentropfenabdruckenden Papier (62) ein Tintentropfenabscheider
(60) angeordnet ist.not charged ink droplets in front of the paper to be printed, but rather an ink droplet separator in an ink droplet printing paper (62)
(60) is arranged.

6. Tintenstrahldrucker nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeelektrode (54) an einen Spannungserzeuger (56) angeschlossen ist, der immer dann Spannungsimpulse gleicher Höhe und gleicher Polarität erzeugt, wenn die im Bereich der Ladeelektrode (54) scheider gelangen. Um ein Zeichen zu drucken, muß, da die Ablenkung des Tintentropfens nur in einer Ebene erfolgt, eine Relativbewegung zwischen dieser Ebene und dem Aufzeichnungsträger erfolgen.6. Inkjet printer according to claims 1 and 2 or 1 and 3, characterized in that the Charging electrode (54) is connected to a voltage generator (56), which then always generates voltage pulses of the same height and polarity, when the separators arrive in the area of the charging electrode (54). In order to print a character, there must be the deflection of the ink drop takes place only in one plane, a relative movement between this plane and the recording medium.

Bei diesen bekannten Tintenstrahldruckern wird die Ladung der einzelnen Tropfen verändert, während das Ablenkfeld konstant bleibt, weil die für die Durchquerung eines praktikablen Ablenkfeldes erforderliche ZeitIn these known inkjet printers, the charge of the individual drops is changed while the Deflection field remains constant because of the time required to traverse a practical deflection field

m Vergleich zum Abstand der einzelnen Tropfen zu ang ist, um eine geeignete Ablenkung der einzelnen Tropfen zu erhalten. Deshalb müssen mehrere Tropfen gleichzeitig abgelenkt werden und die einzige für einen gegebenen Tropfen spezifische Variable ist seine Ladung. Dies ruft den Nachteil hervor, daß die Ladung in analoger Art zu verändern ist und eine unabhängige elektrostatische Ablenkung der Tropfen nur in einer Ebene erfolgt, d. h. eindimensional ist.m compared to the distance between the individual drops ang is to obtain a suitable deflection of the individual droplets. Therefore need several drops be deflected at the same time and the only variable specific to a given drop is its charge. This gives rise to the disadvantage that the charge can be changed in an analogous manner and is independent electrostatic deflection of the drops occurs only in one plane, d. H. is one-dimensional.

Es ist auch ein Tintenstrahldrucker bekannt (GB-PS 12 51 99/), bei dem die einzelnen voneinander gleich beabstandeten Tintentropfen eine gleich große Ladung erhalten. Um ein Zeichen zu drucken, wird der Tintenstrahl in einer Ebene abgelenkt und erfolgt zwischen dieser Ebene und dem Aufzeichnungsträger eine ReIativbewegung quer zur Ablenkebene. Für die Ausscheidung der nicht benötigten Tintentropfen ist ein zweites Paar von Ablenkelektroden vorgesehen, welches die nicht benötigten Tintentropfen in ein^r zur erstgenannten Ablenkebene senkrechten Ebene ablenkt, wodurch dieselben statt auf das Papier auf eine vor demselben angeordnete Maske auftreffen.An ink jet printer is also known (GB-PS 12 51 99 /), in which the individual items are identical to one another spaced apart ink drops receive an equal charge. To print a character, the ink jet is used deflected in one plane and a relative movement takes place between this plane and the recording medium across the deflection plane. There is a second one for eliminating the ink drops that are not required A pair of deflection electrodes is provided, which diverts the unneeded ink drops into one of the former Deflection plane deflects vertical plane, causing the same instead of on the paper on one in front of the same arranged mask hit.

Durch die DT-OS 18 07 306 ist ein Tintenstrahldrukker bekannt, der entsprechend der zu druckenden Information geladene und ungeladene Tintentropfen gleieher Größe erzeugt, wobei die letzteren durch ein Paar an eine Gleichspannung angeschlossene Elektroden gegen eine Maske gerichtet und somit ausgeschieden werden. Im Gegensatz zum zuvor beschriebenen Drukker werden die für den Druck benötigten Tiniontropfen nicht in einer vertikalen, sondern in einer horizontalen Ebene abgelenkt, was bedingt, daß der Aufzeichnungsträger sich statt in horizontaler in vertikaler Richtung zu bewegen hat.The DT-OS 18 07 306 is an inkjet printer known, the charged and uncharged ink drops equal according to the information to be printed Size generated, the latter being opposed by a pair of electrodes connected to a DC voltage a mask to be directed and thus eliminated. In contrast to the printer described above the tinion droplets required for printing are not in a vertical, but in a horizontal one Plane deflected, which means that the recording medium is instead of horizontal in vertical direction has to move.

Bei den beiden zuletzt beschriebenen Tintenstrahldruckern werden die für den Druck nicht benötigten Tintentropten in einer Ebene abgelenkt, die rechtwinklig zur Ablenkebene der druckenden Tintentropfen sich erstreckt. Dies bedeutet, daß eine Ablenkrichtung für das Ausblenden der genannten Art von Tintentropfen verbraucht ist, d. h. die für die Darstellung des Zeichens benötigten Tintentropfen nur in einer Ebene abgelenkt werden können. Deshalb muß bei diesen Tintenstrahldruckern zur zweidimensionalen Darstellung von Zeichen eine Relativbewegung zwischen der Ablenkebene der für den Druck erforderlichen Tintentropfen und dem Aufzeichnungsträger erfolgen.In the case of the last two inkjet printers described above, those are not required for printing Ink droplets deflected in a plane that is perpendicular to the deflection plane of the printing ink droplets extends. This means that a deflection direction for the fading out of the mentioned type of ink droplets is used up, d. H. the ink droplets required for the representation of the character are only deflected in one plane can be. Therefore, in these ink jet printers, the two-dimensional representation of characters a relative movement between the plane of deflection of the ink drops required for printing and the recording medium.

Es ist auch bekannt (deutsche Auslegeschrift 12 04 842), den aus einer Düse austretenden und elektrisch geladenen Tintenstrahl durch zwei Ablenkelek- 5" trodenpaare zweidimensional abzulenken. Der abgelenkte Tintenstrahl dient zum Schreiben nach dem sogenannten »Griffelverfahren«, bei dem nur am Anfang und Ende eines zusammenhängenden Schriftzuges der Tintenstrahl ausgeblendet wird, und zwar mit Hilfe besonders geformter Zusatzelektroden. Diese bekannte Einrichtung ist somit nicht für den sogenannten Rasterbzw. Matrixdruck geeignet, für den gleich große und gleich beabstandete individuelle Tintentropfen Voraussetzung sind, aus denen das Zeichen entsprechend einer vorgegebenen Punktmatrix rasterförmig zusammensetzbar ist.It is also known (German Auslegeschrift 12 04 842) that emerging from a nozzle and electrically two-dimensionally deflecting the charged ink jet by two pairs of deflection electrodes Inkjet is used to write using the so-called »stylus method«, which is only used at the beginning and at the end of a coherent lettering, the ink jet is faded out, specifically with the help of special shaped additional electrodes. This known device is therefore not for the so-called Rasterbzw. Matrix printing suitable for the equally large and equally spaced individual ink droplets are, from which the character can be assembled in a grid-like manner according to a given dot matrix is.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tintenstrahldrucker zu schaffen, der eine zweidimensionale Ablenkung der einzelnen für den Druck benötigten Tintentropfen mit geringem technischen Aufwand ermöglicht. Ein nach der Erfindung aufgebauter Tintenstrahldrucker erzeugt einen Strom gleich beabstandeter mit gleicher Aufladung versehener Tintentropfen, der durch zwei zueinander rechtwinklig angeordnete elektrostatische Ablenkfelder zweidimensional abgelenkt wird, derart, daß das Rasterfeld zickzackförmig bestrichen wird, wobei die für den Druck eines Zeichens nicht benötigten Tintentropfen unterdrückt werden. Dieses genannte zickzackförmige Bestreichen des Aufzeichnungsfeldes wird hierbei hervorgerufen durch Beaufschlagung der Ablenkelektroden mit sich wiederholenden gleichgeformten Impulszügen.The invention specified in claim 1 is based on the object of providing an inkjet printer, a two-dimensional deflection of the individual ink drops required for printing with little technical effort made possible. An ink jet printer constructed in accordance with the invention produces one Stream of equally spaced and equally charged ink droplets passing through two to one another Electrostatic deflection fields arranged at right angles is deflected two-dimensionally, such that the Grid field is swept in a zigzag shape, with the ink drops not required for printing a character be suppressed. This so-called zigzag sweeping over the recording field is here caused by the application of the deflection electrodes with repetitive, identically shaped Impulse trains.

Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung gemäß Unteranspruch 4, erfolgt die Unterdrückung der für den Druck eines Zeichens nicht benötigten Tintentropfen durch Verdampfen.Due to the advantageous embodiment of the invention according to dependent claim 4, the suppression of the Ink drops not required for printing a character by evaporation.

Durch die vorteilhaften in den Unteransprüchen 5 und 6 angegebenen Ausbildungsformen der Erfindung werden die für den Druck eines Zeichens nicht benötigten Tintentropfen in einen Tintentropfenabscheider ausgeschieden.Due to the advantageous embodiments of the invention specified in dependent claims 5 and 6 the ink droplets not required for printing a character are placed in an ink droplet separator eliminated.

Durch die besondere Ausgestaltung der Erfindung gemäß Unteranspruch 7 wird die Unterdrückung der für den Druck eines Zeichens nicht benötigten Tintentropfen durchgeführt durch Unterbinden ihrer Erzeugung mittels eines entsprechend gesteuerten Nadelventils. Due to the special embodiment of the invention according to dependent claim 7, the suppression of Ink drops not required for printing a character are performed by suppressing their generation by means of an appropriately controlled needle valve.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigtEmbodiments of the invention are described below with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 ein Schema eines Tintenstrahldruckers, bei dem die einzelnen Tropfen des Tintenstrahles eine gleich große Ladung aufweisen und durch ein Paar Ablenkelektroden mittels eines zeitvariierenden Ablenksignals abgelenkt werden,F i g. 1 is a schematic of an ink jet printer at the individual drops of the ink jet have the same charge and a pair of deflection electrodes be deflected by means of a time-varying deflection signal,

F i g. 2 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Einflusses des rechteckförmigen Ablenksignals auf die Ablenkung der einzelnen Tropfen eines Tintenstrahles.F i g. 2 is a diagram to illustrate the influence of the square-wave deflection signal on the Deflection of the individual drops of an ink jet.

Fig.3 ein Schema eines Tintenstrahldruckers mit zwei Paaren von Ablenkelektroden für die Erzeugung eines zickzackförmigen Rasters,Fig. 3 is a diagram of an inkjet printer with two pairs of deflection electrodes to create a zigzag grid,

Fig.4 ein Schema eines Tintenstrahldruckers, bei dem unerwünschte Tintentropfen mit Hilfe eines Steuerventils unterdrückt werden,Fig. 4 is a schematic of an ink jet printer at the unwanted ink drops are suppressed with the help of a control valve,

F i g. 5 ein Schema eines Tintenstrahldruckers, bei dem unerwünschte Tintentropfen mittels eines Laserstrahls ausgeschaltet werden undF i g. Fig. 5 is a schematic of an ink jet printer in which undesired ink drops are produced by means of a laser beam be turned off and

Fig.6 ein Schema eines Tintenstrahldruckers, bei dem unerwünschte Tintentropfen mit Hilfe einer wahlweisen Aufladung ausgeschieden werden.Fig. 6 is a schematic of an ink jet printer at the unwanted ink droplets are eliminated with the help of optional charging.

Durch Variierung des Zeitabschnittes, in welcher jeder Tintentropfen sich innerhalb des Ablenkfeldes befindet, werden die einzelnen Tropfen unterschiedlich abgelenkt und erzeugen so eine Rasterlinie. Der in F i g. 1 gezeigte Tintenstrahl besteht aus einzelnen Tropfen, von denen ein jeder die gleiche Ladung aufweist Die Tintenquelle 10 und die Düse 12 erzeugen einen Tintenstrahl von einem Durchmesser von etwa 0,025 mm. Die Tintenquelle und die Düse sind in bekannter Weise ausgeführt. Der Tintenstrom passiert die Ladeelektrode 14, in welcher er in einzelne Tintentropfen aufgeteilt wird, wobei jeder dieser Tropfen die gleiche elektrische Ladung erhält, im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine positive Ladung, obwohl auch eine negative Ladung brauchbar wäre. Die Ladeelektrode 14 kann auch ringförmig ausgebildet sein. Danach passieren die Tintentropfen ein Paar Ablenkelektroden 16, 18. Die Ablenkelektroden 16, 18 sind mit dem Ablenksignalerzeuger 20 verbunden. Derselbe erzeugt eine rechteckförmige Spannung, die zwischen θ und einemBy varying the time period in which each ink drop is within the deflection field, the individual drops are deflected differently and thus create a grid line. The in F i g. The ink jet shown in Fig. 1 consists of individual drops, each of which has the same charge The ink source 10 and nozzle 12 produce a jet of ink approximately in diameter 0.025 mm. The ink source and nozzle are designed in a known manner. The ink stream passes through the Charging electrode 14, in which it is divided into individual ink drops, each of these drops being the same electric charge receives, in the present embodiment a positive charge, although also a negative charge would be useful. The charging electrode 14 can also be designed in the shape of a ring. After that happen the ink droplets a pair of deflection electrodes 16, 18. The deflection electrodes 16, 18 are connected to the deflection signal generator 20 connected. The same generates a square-wave voltage between θ and a

positiven Wert variiert, der die positive Polarität darstellt, die der Ablenkelektrode 16 zugeführt wird. Der Tintenstrahldrucker nach F i g. t ist so synchronisiert, daß die Ablenkelektroden anfänglich unaufgeladen sind. Wenn der erste Tropfen einer Gruppe das Ende der Ablenkelektroden erreicht und dieselben verläßt, tritt gerade der letzte Tropfen dieser Gruppe zwischen die Ablenkelektroden 16, 18. Zu diesem Zeitpunkt ist ein elektrisches Feld fester Höhe zwischen den Elektroden 16, 18 aufgebaut durch Zufahrung einer Spannung von dem Ablenksignalerzeuger 20.positive value representing the positive polarity applied to deflection electrode 16 varies. the Inkjet printer according to FIG. t is synchronized so that the deflection electrodes are initially uncharged are. When the first drop of a group reaches the end of the deflection electrodes and leaves them, the last drop of this group occurs between the deflection electrodes 16, 18. At this point in time it is an electric field of a fixed height is built up between the electrodes 16, 18 by applying a voltage from the deflection signal generator 20.

Wenn dies eintritt, wird jeder der mit gleicher Ladung versehenen Tropfen dieser Gruppe durch das elektrische Feld zwischen den Ablenkelektroden 16 und 18 zu unterschiedlichen Zeiten beeinflußt Der erste Tintentropfen dieser Gruppe, der die Ablenkelektroden verläßt, ist dem elektrischen Feld die kürzeste Zeit ausgesetzt und der letzte Tintentropfen dieser Gruppe, der gerade zwischen die Ablenkelektroden eintritt, ist dem elektrischen Feld die längste Zeit ausgesetzt, da er die gesamte Länge der Ablenkelektroden durchläuft. Die dazwischenliegenden Tintentropfen dieser Gruppe werden durch das zwischen den Ablenkelektroden wirkende elektrische Feld für unterschiedliche Zeitabschnitte beeinflußt und gewinnen eine Quergeschwindigkeit, die proportional zum Zeitintegral der Einwirkung des elektrischen Feldes ist, da die einzelnen Tropfen eine konstante Geschwindigkeit besitzen, die proportional zum Entfernungsintegral des elektrischen Feldes von der Lage eines Tintentropfens zum Zeitpunkt des Einschaltens des elektrischen Feldes bis zum Ende desselben ist. Der erste Tintentropfen erhält nur eine kleine oder gar keine Ablenkung, wenn er das elektrische held zu einer Zeit verläßt, in welcher es nicht aufgebaut ist, wobei der letzte Tintentropfen am meisten abgelenkt wird, da er die volle Länge des elektrischen Feldes durchwandert Die gleichförmig voneinander beabstandeten. zwischen dem ersten und dem letzten Tropfen liegenden Tintentropfen erhalten gleich große Steigerungen der Quergeschwindigkeit weil die Verteilung des elektrischen Feldes entlang der Länge der Ablenkelekroden 16, 18 gleichförmig ist. Nach dem Durchlaufen der Flugbahn gegen das zu bedruckende Papier sind die abgelenkten Tintentropfen so angeordnet daß ein ungefähr lineares Linienraster erzeugt wird.When this occurs, everyone becomes of the same charge provided drops of this group by the electric field between the deflection electrodes 16 and 18 at different times affects the first ink drop of this group, the deflecting electrodes leaves, is exposed to the electric field for the shortest time and the last drop of ink is exposed to it Group just entering between the deflection electrodes is exposed to the electric field for the longest time, since it runs the entire length of the deflection electrodes. The ink drops in between these Groups are created for different groups by the electric field acting between the deflection electrodes Periods of time influences and gain a lateral speed that is proportional to the time integral of the The effect of the electric field is that the individual drops have a constant speed proportional to the distance integral of the electric field from the position of an ink drop at the point in time of switching on the electric field to the end of the same. The first drop of ink only receives little or no distraction if he leaves the electric hero at a time when it is is not built up, with the last drop of ink being deflected the most as it is the full length of the electrical The field wanders through the evenly spaced. between the first and the Ink drops lying on the last drop receive equal increases in transverse speed because the distribution of the electric field along the length of the deflection electrodes 16, 18 is uniform. After passing the trajectory against the paper to be printed on, the deflected ink drops are arranged so that an approximately linear grid of lines is generated.

Da der ankommende Strom von Tintentropfen gleichförmig ist befindet sich zu einem Zeitpunkt in dem der letzte Tropfen der ersten Gruppe den Bereich der Ablenkelektroden verlassen hat, bereits eine weitere Gruppe zwischen den Ablenkelektroden 16,18. Dieser zweiten Gruppe von Tintentropfen wird eine Linienrasterabweichung gegeben, weil das Ablenkfeld zu diesem Zeitpunkt auf Null vermindert ist da die von dem Ablenksignalerzeuger gelieferte Ablenkspar.nung eine Rechteckwellenform besitzt Der Unterschied der zweiten Gruppe von Tintentropfen liegt darin, daß der letzte Tropfen der Gruppe eine kleine oder gar keine Ablenkung erhält weil das elektrische Feld zwischen den Ablenkelektroden abgebaut ist wenn er in den Bereich zwischen den Ablenkelektroden eintritt und daß der erste Tropfen der Gruppe voll abgelenkt wird, weil das elektrische Feld während der gesamten Zeit seines Durchquerens des Bereiches der Ablenkelektroden aufgebaut ist In ähnlicher Weise werden die dazwischenliegenden Tropfen um proportionale Werte abgelenkt Die Tintentropfen der zweiten Gruppe erzeugen die Rasterlinie auf dem zu bedruckenden Papier in umgekehrter Richtung.Since the incoming stream of ink droplets is uniform, it is located in at a point in time which the last drop of the first group has left the area of the deflection electrodes, another one Group between the deflection electrodes 16,18. This second group of ink drops becomes a line screen aberration given because the deflection field is reduced to zero at this point in time since that of The deflection saving supplied to the deflection signal generator has a square waveform second group of ink drops is that the last drop of the group has a small or none Distraction is maintained because the electric field between the deflection electrodes is released when it enters the area occurs between the deflection electrodes and that the first drop of the group is fully deflected because the electric field is built up during the entire time it traverses the area of the deflection electrodes Similarly, the drops in between are deflected by proportional values The ink drops of the second group create the raster line on the paper to be printed in reverse Direction.

Die dritte Gruppe von Tintentropfen tritt in den Bereich zwischen den Ablenkelektroden 16, 18 ein, wenn das elektrische Feld noch auf Null abgefallen ist und bestreicht das Papier, wenn das elektrische Feld wieder aufgebaut ist, durch die nächste positive Rechteckwelle des Ablenksignalerzeugers 20. Als Ergebnis ist eine Rasterlinie zu verzeichnen, die vertikal und umgekehrt zu der durch die zuvor aufgetretene Tintentropfengruppe ίο erzeugten Schreibrichtung aufgebaut wird. Natürlich kann die Ablenkung auch in horizontaler Richtung hin und her erfolgen, wenn statt der horizontal angeordneten Ablenkelektroden der F i g. 1 vertikal angeordnete Ablenkelektroden verwendet werden.
Aus F i g. 2 geht hervor, daß die Tintentropfen in einer Richtung proportional abgelenkt werden, wenn die Rechteckwelle vorhanden ist wodurch das ablenkende, elektrische Feld erzeugt wird und die Tropfen in der entgegengesetzten Richtung abgelenkt werden, ίο wenn die Ablenkspannung Null beträgt. Der Tintenstrahldrucker der F i g. 1 lenkt die Tintentropfen in einer Dimension, und zwar in der vertikalen hin und her ab. Da alle Tintentropfen die gleiche Ladung aufweisen, ist es möglich, wenn gefordert, eine andere Richtung beim Passieren der Tintentropfen eines zweiten Paares von Ablenkelektroden zu erzeugen, das beispielsweise rechtwinklig zum ersten Paar von Ablenkelektroden angeordnet ist Ein Tintenstrahldrucker mit zwei Paaren von Ablenkelektroden ist in F i g. 3 veranschaulicht Ein Strahl von gleichförmig aufgeladenen Tintentropfen wird in gleicher Weise, wie in Verbindung mit F i g. 1 beschrieben, erzeugt Der Tintenstrahl, bestehend aus gleichförmig aufgeladenen Tintentropfen, ist zwischen ein erstes Paar von Ablenkelektroden 22, 24 gerichtet die mit einem Spannungserzeuger 26 verbunden sind, der dem Ablcnksignalerzeuger 20 der F i g. 1 entspricht Die Tintentropfen werden hin und her abgelenkt in einer Dimension, wie in Verbindung mit F i g. 1 beschrieben ist nur mit dem Unterschied. daß die Ablenkrichtung horizontal verläuft infolge der Lage der Ablenkelektroden 22,24.The third group of ink drops enters the area between the deflection electrodes 16, 18 when the electric field has dropped to zero and, when the electric field has rebuilt, smears the paper with the next positive square wave of deflection signal generator 20. As a result a raster line is recorded which is built up vertically and vice versa to the writing direction generated by the previously occurring ink drop group ίο. Of course, the deflection can also take place back and forth in the horizontal direction if, instead of the horizontally arranged deflection electrodes, FIG. 1 vertically arranged deflection electrodes can be used.
From Fig. Figure 2 shows that the ink drops are proportionally deflected in one direction when the square wave is present, creating the deflecting electric field and deflecting the drops in the opposite direction when the deflection voltage is zero. The inkjet printer of FIG. 1 deflects the ink droplets in one dimension, namely in the vertical back and forth. Since all ink droplets have the same charge, it is possible, if required, to produce a different direction when the ink droplets pass through a second pair of deflection electrodes, which is for example arranged at right angles to the first pair of deflection electrodes. An inkjet printer with two pairs of deflection electrodes is shown in FIG i g. 3 illustrates a jet of uniformly charged ink droplets is generated in the same manner as in connection with FIG. The ink jet, consisting of uniformly charged drops of ink, is directed between a first pair of deflection electrodes 22, 24 which are connected to a voltage generator 26 which corresponds to the deflection signal generator 20 of FIG. 1 corresponds to The ink droplets are deflected back and forth in one dimension, as in connection with FIG. 1 is only described with the difference. that the deflection direction runs horizontally due to the position of the deflection electrodes 22,24.

Die abgelenkten, die Ablenkelektroden 22,24 verlassenden Tintentropfen sind zwischen ein zweites Paar von Ablenkelektroden 28,30 gerichtet, wodurch sie in einer zweiten Richtung, im vorliegenden Beispiel in vertikaler Richtung, abgelenkt weiden, um eine zweite Ablenkung zu erzeugen, die relativ langsam ist Wegen der relativen Langsamkeit der Ablenkung ist die Tintentropfendurchgangszeit nicht kritisch und diese weitere Ablenkung kann durch ein Feld erzeugt werden. das aufgebaut wird durch eine ansteigende Spannung, welche der ir^;t. den Ablenkelektroden 28,30 verbünde ne Ablenksigiialerzeuger 32 liefert beispielsweise wie das Ab'enksignal einer konventionellen Kathoden strahlröhre. Die Durchgangszeit der Tintentropfer durch den Bereich der Ablenkelektroden 28, 30 ruf eine Verzögerung der Ablenkung und eine Verzerrung derselben hervor für eine Zeitperiode, die gleich ist dei Durchgangszeit in der Nähe der Vorder- und Rückkan te der Ablenkelektroden 28,30. Dieser Effekt kann aus geschaltet werden durch Bildung der genannten anstei genden Spannung bevor der erste aktive Tintentropfei einer kompletten Rasterabfühlung in den Bereich de elektrischen Feldes des zweiten Paares von Ablenk elektroden 281, 30 eintritt und durch Beendigung nu nachdem der letzte aktive Tintentropfen aus dieser Bereich ausgetreten ist Die Ablenkspannung des Ab lenksignalerzeugers 32 muß nicht unbedingt eine arThe deflected ink droplets leaving the deflection electrodes 22, 24 are directed between a second pair of deflection electrodes 28, 30, whereby they are deflected in a second direction, in the present example in the vertical direction, in order to produce a second deflection which is relatively slow Because of the relative slowness of the deflection, the ink drop transit time is not critical and this further deflection can be generated by a field. that is built up by an increasing tension which the ir ^; t. the deflection electrodes 28, 30 connected ne deflection signal generator 32 supplies, for example, like the deflection signal of a conventional cathode ray tube. The transit time of the ink drops through the area of the deflection electrodes 28, 30 causes the deflection to be delayed and distorted for a period of time equal to the transit time in the vicinity of the front and rear edges of the deflection electrodes 28, 30. This effect can be switched off by forming the above-mentioned increasing voltage before the first active ink drop enters the area of the electric field of the second pair of deflection electrodes 281, 30 during a complete raster scan and by terminating just after the last active ink drop has exited this area The deflection voltage of the steering signal generator 32 does not necessarily have to be an ar

steigende Spannung verkörpern und kann vielmehr auch ein rechteckförmiges Signal, so wie es den Ablenkelekiroden 22, 24 zugeführt wird, darstellen, vorausgesetzt, daß die Ablenkelektroden 28,30 lang genug sind, um alle Tintentropfen des Rasters zu umschließen. Gleichgültig, ob eine ansteigende Ablenkspannung oder ein rectueckwellenförmiges Ablenksignal verwendet wird, wird auf dem zu bedruckenden Papier 34 ein Zickzackraster erzeugt.embody increasing voltage and can also be a square-wave signal, like the deflection electrodes 22,24 provided that the deflecting electrodes 28,30 are long enough to enclose all of the ink drops in the grid. It does not matter whether the deflection voltage increases or a square wave deflection signal is used a zigzag grid is generated on the paper 34 to be printed.

Bis jet/t wurde die Erzeugung eines Zickzackrasters mittels gleich aufgeladener Tintentropfen beschrieben. Um jedoch Schriftzeichen oder Zahlen drucken zu können, muß Vorsorge getroffen werden für ein Verhüten des Auftreffens von Tintentropfen auf dem zu bedrukkenden Papier, die nicht einen Teil des Schriftzeiohens oder der Ziffer bilden. Es gibt einige Wege um dies zu erreichen.Up to now / t, the creation of a zigzag grid by means of equally charged ink droplets has been described. However, in order to be able to print characters or numbers, precautionary measures must be taken the impact of drops of ink on the paper to be printed, which do not form part of the writing or the number. There are a few ways to do this.

Eine Ausführungsform für ein Verhüten des Auftreffens der unerwünschten Tintentropfen auf dem zu bedruckenden Papier, die nicht einen Teil eines gewünschten Schriftzeichens bilden, ist in F i g. 4 veranschaulicht. Hierin werden die unerwünschter. Tintentropfen aus dem Tintenstrom durch wahlweise Wirkung eines Nadelventils, das in der Düse angeordnet ist. unterdrückt. Die Düse 36 wird mit Tinte aus der Tintenquelle 38 versorgt. Das Nadelventil 40 ist innerhalb der Düse 36 angeordnet und ist in seiner Längsrichtung hin und her bewegbar, um die Düse zu öffnen oder zu schließen, wodurch wahlweise verhütbar ist, daß Tintentropfen die Düse 36 verlassen. Das Nadelventil 40 ist durch den magnetostriktiven Treiber 42 bewegbar unter Steuerung des Zeichenübertragers 44, der die Zeicheninformation in Form von Signalen enthält und derartige Signale erzeugt, um zu verhüten, daß die unerwünschten Tintentropfen, die keinen Teil eines Schnftzeichens bilden, die Düse 36 verlassen können. Den Tintentropfen, die einen Teil eines gewünschten Schriftzeichens bilden, wird gestattet, die Düse 36 zu verlassen und durch die Ladeelektrode hindurch in den Bereich der Ablenkelektroden einzutreten, wie weiter oben beschrieben ist.One embodiment for preventing the undesired ink droplets from hitting the printable area Paper that does not form part of a desired character is shown in FIG. 4 illustrates. This is where the undesirable. Ink drops from the ink stream by optional action a needle valve arranged in the nozzle. suppressed. The nozzle 36 is filled with ink from the ink source 38 supplied. The needle valve 40 is disposed within the nozzle 36 and is longitudinally towards it and movable to open or close the nozzle, thereby selectively preventing the ink drop leave the nozzle 36. The needle valve 40 is movable by the magnetostrictive driver 42 under the control of the character transmitter 44 which contains the character information in the form of signals and such signals are generated in order to prevent the unwanted ink droplets which are not part of a Form Schnftzeichen that can leave the nozzle 36. The ink droplets that form part of a desired character are allowed to close the nozzle 36 and to enter the area of the deflection electrodes through the charging electrode, as further is described above.

Ein anderes Ausführungsbeispiel für die Ausschaltung unerwünschter Tintentropfen ist in F i g. 5 dargestellt. Diese Ausführungsform besitzt einen kleinen Laser. Ein kontinuierlicher Strom von Tintentropfen wird von der Düse 46 abgegeben, die durch einen nicht gezeigten Ultraschalltreiber oder in anderer bereits bekannter Weise angetrieben wird. Die Tintentropfen passieren die Ladeelektrode, durch die jeder derselben eine gleich große elektrische Ladung erhält. Der kleine Laser 48 ist in der Nähe des Ausganges der Ladeelektrode angeordnet und erzeugt wahlweise einen Laserstrahl, wenn er durch die Steuerschaltung 50 eingeschaltet ist. Der Laserstrahl braucht nur wenige Watt Höchstleistung zu erzeugen, um die Tintentropfen mit einem Durchmesser von ungefähr 0,025 mm zu verdampfen. Die Schemata nach den F i g. 4 und 5 besitzen den Vorteil der vollständigen Ausschaltung unerwünschter Tintentropfen, da jeder die Ablenkelektroden passierende Tintentropfen die gleiche Ladung trägt.Another embodiment for eliminating unwanted ink droplets is shown in FIG. 5 shown. This embodiment has a small laser. A continuous stream of ink droplets is produced from the nozzle 46 delivered by an ultrasonic driver, not shown, or in other already known Way is driven. The ink droplets pass the charging electrode, through which each of the same receives an electrical charge of the same size. The small laser 48 is near the exit of the charging electrode and selectively generates a laser beam when turned on by control circuit 50 is. The laser beam only needs a few watts of maximum power to generate the ink droplets about 0.025 mm in diameter to evaporate. The schemes according to FIGS. 4 and 5 own the advantage of completely eliminating unwanted ink droplets, since each has the deflection electrodes ink droplets passing through it carries the same charge.

Eine weitere Ausführungsform des Ausschaltens unerwünschter Tintentropfen ist in F i g. 6 dargestellt. Die Düse 52 erzeugt einen kontinuierlichen Strom gleich beabstandeter Tintentropfen, beispielsweise durch einen nicht gezeigten Ultraschalltreiber. Die Tintentropfen passieren die Ladeelektrode 54, die mit der is eine binäre Laclespannung erzeugenden Schaltung 56 verbunden ist. Eine typische binäre Ladespannungswellenform ist in F i g. 6 gezeigt. Da somit die Ladeelektrode 54 wahlweise erregbar ist, werden nur ausgewählte Tropfen, d. h. diejenigen, die das gewünschte Schriftzeichen bilden, aufgeladen. Die unerwünschten Tintentropfen verbleiben unaufgeladen, da die Ladeelektiode 54 nicht erregt ist, wenn diese unerwünschten Tintentropfen sich im Ladebereich befinden.Another embodiment of the elimination of unwanted ink drops is shown in FIG. 6 shown. the Nozzle 52 creates a continuous stream of equally spaced drops of ink, for example through an ultrasonic driver, not shown. The ink droplets pass the charging electrode 54, which is connected to the a binary Lacles voltage generating circuit 56 is connected. A typical binary charging voltage waveform is in Fig. 6 shown. Since the charging electrode 54 can thus be selectively excited, only selected ones are Drop, d. H. those who form the desired character are charged. The unwanted ink drops remain uncharged because the charging electrode 54 is not energized when these unwanted ink drops are in the loading area.

Da der Strom von Tintentropfen den Bereich der Ablenkelektroden passiert, werden die nicht aufgeladenen Tintentropfen nicht abgelenkt. In F i g. 6 ist ein Paar von Ablenkelektroden 58 gezeigt, wobei jedoch ebenso ähnlich wie in F i g. 3 zwei Paare von Ablenkelektroden verwendbar sind. Da die unaufgeladenen, d. h. die nicht erwünschten Tintentropfen nicht abgelenkt werden, ist ihr gegenseitiger Abstand beim Verlassen der Ablenkelektroden ein anderer als der der aufgeladenen Tintentropfen. Der Tintentropfenabscheider 60 ist im Weg der unaufgeladenen, d. h. der nicht abgelenkten Tintentropfen angeordnet, um zu verhüten, daß dieselben das zu bedruckende Papier 62 erreichen. Die Tinte, die im Tintentropfenabscheider 60 gesammelt wird, wird in den Tintenvorratsbehälter zurückgeführt für eine eventuelle Wiederverwendung durch die Düse 52.As the stream of ink droplets passes the deflection electrodes area, those that are not charged become Ink drop not deflected. In Fig. 6, a pair of deflection electrodes 58 is shown, however similar to that in FIG. 3 two pairs of deflection electrodes can be used. Since the uncharged, d. H. the undesired ink drops are not deflected, is their mutual distance when leaving deflection electrodes is different from that of the charged ink droplets. The ink droplet separator 60 is in the way of the uncharged, i.e. H. of undeflected ink drops arranged to prevent them from reaching the paper 62 to be printed. The ink that is in the ink droplet separator 60 is collected, is returned to the ink reservoir for eventual reuse through nozzle 52.

In F i g. 6 wird das Abfühlraster für die Ablenkelektroden mit einer unbedeutenden Gleichstromvorspannung erzeugt, so daß sogar die am geringsten aufgeladenen Tropfen eine Ablenkung erfahren und somit am Tintentropfenabscheider 60 vorbeifliegen. Als Alternative kann den unerwünschten Tintentropfen eine feste Ladung mit einer zu den erwünschten Tintemropfen entgegengesetzten Polarität gegeben werden, so daß dieselben in einer entgegengesetzten Richtung abgelenkt werdcni. wodurch die Toleranzanforderungen an die Lag*, des Tintentropfenabscheiders 60 gelindert werden.In Fig. 6 becomes the sensing grid for the deflection electrodes generated with an insignificant DC bias, so that even the least charged Drops experience a deflection and thus fly past the ink droplet separator 60. As alternative The unwanted ink droplets can have a fixed charge with one to the desired ink droplets opposite polarity are given so that they are deflected in an opposite direction will be. whereby the tolerance requirements for the lag * of the ink droplet separator 60 are alleviated will.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. An ink jet printer with an ink jet jet in the direction of the recording medium Nozzle, two pairs of deflection electrodes arranged at right angles to one another for the Horizontal and vertical deflection of the ink jet and a device for suppressing the ink jets, characterized by «• et that the nozzle (12 or 36 or 46 or 52) for the generation of a stream of equally spaced Ink droplets in mechanical vibrations »is replaceable that the character to be written that the first pair of deflection electrodes can be put together in a grid pattern by the ink droplets (22, 24) has a length which is equal to the length of a jet of ink droplets which is sufficient are for writing the maximum length in one direction of the deflected beam, where the the voltage signal acting on the deflection electrodes (22, 24) has a square wave form, that the second pair of deflection electrodes (28, 30), which is also a cyclically variable Electric field generated, in the longitudinal direction of the ink flow happened after the first pair of recording electrodes (22, 24) is arranged and that by the means for suppressing (48, 50 and 56, 54, 60 and 40, 42, 44, respectively) of the ink Ink drops are required for the representation of the information to be printed unc Voltage pulses of the same height but of opposite polarity generated when in the area the charging electrode (54) located ink drops for the display of the information to be printed are not required and that in the movement time for the display of the information to be printed tion of unneeded ink drops in front of the paper to be printed (62) an ink drop separator (60) is arranged

7. Inkjet printer according to claims 1 and 2 or 1 and 3, characterized in that ir A needle valve (40) is arranged on the nozzle (36) and is operated by means of a magnetostrictive driver (42 is movable, which is connected to a character transmission circuit (44), soft the magnetostrictive Driver (42) in the sense of opening the needle valve (40) only drives when the Each ink drop to be generated is required for the representation of the information to be printed will.