DE2343420B2 - Vorrichtung zur Erhöhung der Druck- und Ausgabegeschwindigkeit von Tintenstrahldruckern - Google Patents
Vorrichtung zur Erhöhung der Druck- und Ausgabegeschwindigkeit von TintenstrahldruckernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erhöhung des Durchsatzes und der Druckgeschwindigkeit von
Tintenstrahldruckern mit Mitteln zum Erzeugen, Aufladen und Ablenken von Tintentröpfchen in Richtung auf
einen Aufzeichnungsträger oder einen Ablauf sowie mit einem Taktgeber für die tröpfchensynchrone stufenweise
Weiterschaltung der Aufladespannung aufeinanderfolgender Tröpfchen und einem Zeichengenerator für
die Codedarstellung der zu druckenden Zeichen.
Obgleich Tintenstrahldrucker an sich schon schnell arbeiten, läßt sich mit der vorliegenden Erfindung ein
erhöhter Durchsatz bei Tintenstrahldruckern dadurch erreichen, daß man in Abhängigkeit von der Zeichenform
und der Anzahl der zum Drucken eines Zeichens erforderlichen Tintentröpfchen die Anzahl der Zeitintervalle
möglichst klein macht. Das Drucken von Zeichen, zu deren Herstellung mehr Tröpfchen erforderlich
sind, dauert dann etwas länger als das Drucken von Zeichen, für die weniger Tröpfchen erforderlich
sind. Zum Stand der Technik sei auf zwei US-Patentschriften 32 98 030 und 35 96 275 verwiesen. Beide
Patentschriften beschreiben Tintenstrahldrucker, bei denen ein aus einzelnen Tröpfchen bestehender
Tintenstrahl in der Weise auf einen Aufzeichnungsträger gerichtet wird, daß die aus einer Düse austretenden
Tröpfchen aufgeladen und entsprechend dem darzustellenden Buchstaben abgelenkt werden. Dabei werden die
Tröpfchen verschieden stark aufgeladen und durch ein konstantes Potential abgelenkt. Die die einzelnen
Zeichen bildenden Flächen haben das Format einer Matrix, deren Breite und Höhe durch die Zahl der
Tröpfchen bei der Bildung senkrechter und waagerechter Linien bestimmt ist. Dabei ist es aus der DE-AS
1187816 bereits bekannt, die einzelnen Tintentröpfchen individuell auf durch die Steueranordnung
festgelegte Punkte abzulenken. Normalerweise werden die Tröpfchen zu jedem Tröpfchenzeitpunkt erzeugt,
der durch die Koordinatenpunkte der Matrix bestimmt ist. Bei solchen Druckern werden alle Tröpfchen, die für
den tatsächlichen Aufzeichnungsvorgang auf dem Aufzeichnungsträger nicht benötigt werden, einem
Ablauf zugeführt, während die zur Aufzeichnung benötigten Tröpfchen in Richtung auf den Aufzeichnungsträger
abgelenkt werden. Es werden daher die einzelnen Tröpfchen zu jeder Tröpfchenzeit erzeugt,
unabhängig davon, ob sie benötigt werden oder nicht, und es geht dabei im Hinblick auf die tatsächlich zum
Aufzeichnen der Information erforderlichen Zeit eine Menge Zeit verloren. In der vorher erwähnten
US-Patentschrift 32 98 030 ist auf Spalte 5, Zeilen 68 bis 74, nur ganz allgemein angegeben, daß hier eine
Möglichkeit gesehen wird, Zeit einzusparen, wenn man von der treppenstufenförmig erfolgenden Abtastfolge
bei der Aufzeichnung abweicht. Damit könnten dann weniger Tröpfchen nach dem Ablauf geleitet werden. Es
findet sich jedoch dort keine Angabe darüber, wie dies durchgeführt werden könnte.
Aufgabe der Erfindung ist es also, einen Tintenstrahldrucker zu schaffen, bei dem einzelne Tröpfchenintervalle
dann übersprungen werden können, wenn Tröpfchen für den Aufzeichnungsvorgang nicht benötigt
werden, während im wesentlichen die Tröpfchen nur dann auftreten, aufgeladen oder abgelenkt werden,
wenn Information aufgezeichnet werden soll.
Diese Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 angegebenen Mitteln gelöst.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird eine Treiberstufe für die Ladeelektrode derart
gesteuert, daß sie den Tintentröpfchen auf ihrem Weg von der Düse nach dem Aufzeichnungsträger verschieden
große Ladungen erteilt. Diese Treiberstufe wird durch einen Digital-Analog-Umsetzer angesteuert,
der ein Potential liefert, das dem Ladungsbetrag für das Tröpfchen und demgemäß dem Betrag der Ablenkung
Jer einzelnen Tröpfchen angepaßt ist, die in Richtung auf den Aufzeichnungsträger fliegen. Wenn Tröpfchen
nicht erforderlich sind, d. h. wenn diese Tröpfchen nicht auf dem Aufzeichnungsträger auftreffen sollen, wird
auch keine Ladung erzeugt. Ein Zähler überwacht die Spur der Tröpfchen in senkrechter Richtung und steuert
den Digital-Analogumsetzer zur Erzeugung einer einer solchen Position entsprechenden Spannung. Der Digital-Analogumsetzer
erhält außerdem ein Ausgangssignal von einem Schieberegister in Form einer binären
Null oder einer binären Eins, je nachdem, ob ein Tröpfchen aufgeladen oder nicht aufgeladen werden
soll. Die Schaltung liefert Steuerimpulse zum Aus- '5
steuern des Schieberegisters und des Zählers in einer Betriebsart, die als normale Tröpfchenerzeugung und
Aufladung bezeichnet wird, mit einer relativ geringen Geschwindigkeit, wie z.B. 100kHz, und liefert ferner
Impulse mit einem Vielfachen dieser Frequenz, beispielsweise 800 kHz in einer Sprungarbeitswei.se, durch
die der Zähler und das Schieberegister durch die nichtbenutzten Tröpfchenpositionen mit dieser hohen
Frequenz fortgeschaltet wird, wenn keine Information vorliegt, die gedruckt werden soll. Während dieses ^
Sprungvorganges liefert der Digital-Analog-Umsetzer ein Ausgangspotential 0 an die Ladeelektrodentreiberstufe
und stellt damit sicher, daß alle während dieses Intervalls gebildeten Tröpfchen nach dem Ablauf
gelangen. Das heißt, das Überspringen einzelner Tröpfchenpositionen vollzieht sich mit hoher Geschwindigkeit.
In einer anderen Ausführungsform ist der Digital-Analog-Umsetzer und der Zähler durch einen Treppenimpulsgenerator
ersetzt, der schrittweise sich erhöhende Potentiale an die Ladeelektrodentreiberstufe liefert
und diesen normalerweise für normalen Druck schrittweise fortschaltet und ihn mit hoher Geschwindigkeit
weiterschaltet, wenn einzelne Tröpfchenpositionen übersprungen werden sollen. *o
Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigt
Fig. IA schematisch, zum Teil als Blockdiagramm,
einen Tintenstrahldrucker mit Sprunglogik, einem Digital-Analog-Umsetzer, einem Schieberegister und
einer typischen Düsenanordnung,
Fig. IB den in Fig. IA ebenso verwendbaren und
einsetzbaren Treppenimpulsgenerator mit seinen Anschlußleitungen, der den Digital-Analog-Umsetzer und
Zähler ersetzen kann,
F i g. 2 ein Zeichen, hier das große T, zur Erläuterung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
F i g. 3A bis 3C und 4A verschiedene Impulsdiagramme,
die beim Betrieb des Treppenimpulsgenerators gemäß F i g. 5 auftreten,
F i g. 4B die Zeitintervalle in bezug auf F i g. 4A,
F i g. 5 ein Blockschaltbild eines Treppenimpulsgenerators gemäß F i g. 1B,
Fig.6 einen Digital-Analog-Wandler entsprechend ·>"
dem in F i g. 1A benutzten Wandler.
In Fig. IA ist ein Aufzeichnungsträger, wie z. B. ein
Papier 1, dargestellt, dem die Tröpfchen 2/4 zum Aufzeichnen eines Zeichens zugeleitet werden, während
die nichtbenutzten Tröpfchen 2B an einen Ablauf 35 "> gelangen. Die Tröpfchen werden durch eine Düsenanordnung
3 mit einer Düse 10 erzeugt, die zunächst einen Tröpfchenstrom 2C liefert, der eine Ladeelektrode 18
durchläuft. Die Ladeelektrode 18 wird durch die Ladeelektrodentreiberstufe 21 gesteuert. Wie bekannt,
enthält die Düsenanordnung 3 einen Kristall oder Quarz 8, der durch eine Quarztreiberstufe 15 zur Tröpfchenbildung
mit hoher Frequenz angesteuert wird. Tinte wird von einem Vorratsbehälter 5 mit Hilfe einer Pumpe 6
der Düsenanordnung 3 zugeführt. Die vom Ablauf aufgenommene Tinte wird über eine Leitung 27 und eine
Pumpe 30 an den Tintenvorratsbehälter zurückgefördert. Wenn die Tröpfchen die Aufladeelektrode 18
durchlaufen, erhalten sie eine Ladung oder werden überhaupt nicht aufgeladen, je nachdem, ob Information
aufgezeichnet werden soll oder ob die Tröpfchen nach dem Ablauf 35 gerichtet werden sollen. Die Ablenkplatte
22 erhält von einer Hochspannungsquelle, die an der Klemme 25 angeschlossen ist, ein konstantes Hochspannungspotential.
Die Platte 23 ist am Punkt 7 geerdet. Die Tröpfchen werden zwischen den beiden Platten auf
ihrem Weg nach dem Papier 1 proportional der von ihnen mitgeführten Ladung abgelenkt. Ein Haupttaktgeber
11 liefert im Betrieb Taktsignale an die Maschinenlogik
13, die Quarztreiberstufe 15 und an den Zeichengenerator 14. Synchronisiersignale werden von
der Synchronisiersteuerung 40 über die Leitung 62 abgegeben. Für die Aufzeichnung jeder vertikalen
Spalte eines Zeichens während des Aufzeichnungsvorganges liefert der Zeichengenerator 14 das Abbild einer
Tropfchenanordnung an das Schieberegister Nr. 1, das hier mit 44 bezeichnet ist. Zu einer geeigneten Zeit wird
die im Register 44 liegende Information an das Schieberegister Nr. 2 weitergeschoben, das mit 46
bezeichnet ist. Die in den Schieberegistern 44 und 46 liegende Information ist binär mit Null und Eins
gespeichert. Ferner sind ein Digital-Analog-Umsetzer 42, ein Zähler 43, eine Sprunglogik 47 und eine
Torschaltung 52 vorgesehen. Der Zähler 43 liefert ein Ausgangssignal von 6 Bit auf der Leitung 54 nach dem
Digital-Analog-Umsetzer 42 entsprechend der vertikalen Tröpfchenposition in jeder gegebenen Spalte. Der
Digital-Analog-Umsetzer 42 liefert wiederum ein Potential an die Ladeelektrodentreiberstufe zum Aufladen
der einzelnen Tröpfchen für einen entsprechenden Grad der Ablenkung zwischen den Platten 22 und 23, so
daß sichergestellt ist, daß die Tröpfchen in der richtigen Vertikal-Koordinatenposition auf dem Papier 1 auftreffen.
Ob ein Tröpfchen überhaupt aufgeladen wird oder nicht, wird dadurch bestimmt, ob die äußerste rechte
Position 46/4 des Schieberegisters 46 eine Null oder eine Eins enthält.
Während der normalen Aufzeichnung von Information werden Zähler 43 und Schieberegister 46 durch
Ausgangsimpulse der Torschaltung 52 über Leitung 55 schrittweise weitergeschaltet. Die Torschaltung wird
durch die Sprunglogik 47 unter diesen Bedingungen entsperrt und läßt Impulse mit einer Frequenz von
100 kHz auf die Leitung 60 durch. Ob diese Arbeitsgeschwindigkeit, d. h., die normale Druckgeschwindigkeit
für Zeichen von 100 kHz eingehalten wird, wird dadurch bestimmt, ob in der Position 46/4 des Schieberegisters 46
ein Eins-Bit steht oder nicht. In jedem Fall, in dem in Position 46Λ des Schieberegisters 46 eine Null steht,
ändert die Sprunglogik 47 den Betriebszusland der Torschaltung 52, die dann zum raschen Überspringen
der Tröpfchenzeiten, für die kein Druckvorgang erforderlich ist, eine höherfrequente Impulsfolge von
Leitung 65 nach Schieberegister 46 und Zähler 43 durchläßt.
Ein Treppenimpulsgenerator 50, Fig. IB, kann in
Fig. IA anstelle des Digital-Analog-Umwandlers 42 und des Zählers 43 und an den Verbindungspunkten 70,
71 und 72 zum Anschluß an die Leitungen 70A, 7iA und 72/4 in Fig. IB eingesetzt werden. Somit wird dieser
Treppenimpulsgenerator so eingesetzt, daß er den Digital-Analog-Umsetzer 42 und den Zähler 43
vollständig ersetzt. In diesem Fall wird der Treppenimpulsgenerator 50 während des Druckvorgangs tröpfchenweise
weitergeschaltet, d. h. jeweils über ein vorgegebenes Tröpfchenintervall, während dann, wenn
keine Information im Schieberegister, Position 46/4 vorliegt, der Treppenimpulsgenerator über eine Anzahl
von Tröpfchenintervallen weitergeschaltet wird, die der Anzahl der zu überspringenden Intervalle entspricht.
Die Ladeelektroden-Treiberstufe 21 erhält von dem Treppenimpulsgenerator 50 ein Potential, das der den
einzelnen Tröpfchen beim Durchlaufen der Aufladeelektrode 18 zu erteilenden Aufladung entspricht.
Ein Tintenstrahldrucker, der eine Aufzeichnung in Schreibmaschinenqualität liefern soll, benötigt eine 2»
große Zeichenmatrix. Eine Zeichenmatrix mit 40mal 24 Punkten und das Beispiel eines Großbuchstabens Tist in
Fig. 2 gezeigt. Damit auch Unterstreichungen und Unterlängen, wie beim kleinen Buchstaben ^oder beim
kleinen Buchstaben j untergebracht werden können, muß die Zeichenmatrix auch unterhalb des in Fig. 2
gezeigten Buchstabens Γ noch einen Raum aufweisen. Außerdem muß oberhalb des Buchstanbs Tnoch Raum
verbleiben für Akzente, die spanische Tilde usw.
Die Tröpfchen gelangen dadurch auf das Papier, daß ^o
der Tintenspritzkopf von links nach rechts über eine Seite bewegt wird und die Tröpfchen je nach
Erfordernis in senkrechter Richtung abgelenkt werden. Arbeitet der Tintenstrahldrucker mit einer Tröpfchenfrequenz
von 10OkHz (10 Mikrosekunden per Tropf- Jr>
chen), dann lassen sich zur Erzeugung eines Zeichens 40mal 24 = 960Tröpfchen in 9,6 Millisekunden erzeugen.
Man sieht aber, daß im Falle des Großbuchstabens Tin Fig. 2 tatsächlich nur 124 dieser 960 Tröpfchen benutzt
werden. Das heißt aber, daß mehr als 85% der in eine Zeichenmatrix gehörenden Tröpfchen nicht benutzt
werden.
Die neue Vorrichtung ermöglicht es, die Anzahl der nichtbenutzten Tröpfchen zu verringern, so daß
insgesamt weniger Zeit zur Erzeugung eines Zeichens benötigt wird. Bei einer gegeben Tröpfchenerzeugungsgeschwindigkeit
können also dann mehr Zeichen dargestellt werden. Für ein Zeichen mittlerer Größe
müssen im allgemeinen nicht mehr als 31 Tröpfchen in einer Vertikalabtastung auf das Papier gebracht werden. r>l)
Zwei Verfahren sind oben bereits angegeben worden, wie die Anzahl der zum Drucken eines Zeichens
erforderlichen Tröpfchen verringert werden kann. Diese Verfahren gestatten das Überspringen des
Leerraums innerhalb einer vertikalen Abtastung, so daß Y>
nunmehr die Tröpfchen verwendet werden, die normalerweise nach dem Ablauf gerichtet wären.
Fig. 6 zeigt schematisch ein Schaltbild eines Digital-Analog-Umsetzers
für eine wirksame Steuerung der Ladeelektrode. Die digitalen logischen Schaltungen ""
gemäß F i g. 1A liefern eine Folge digitaler Codesignale
an den Digital-Analog-Umsetzer, der dann eine geeignete Spannung für die Aufladcclcktrode erzeugt.
Beispielsweise kann ein Code 000000 (alle Schalter geschlossen) eine Ausgangsspannung von 20 Volt an die ' ■
Aufladcclektrode liefern. Ein mit dieser Spannung aufgeladenes Tröpfchen würde beispielsweise am
linieren Ende der in F i g. 2 gc/ciglcn Matrix in Position
40 auftreffen. Ein Code 1010000 (40) könnte dann da: Tröpfchen in Position 1 am oberen Ende dei
Zeichenmatrix (mit 200 Volt an der Aufladeelektrode zum Auftreffen bringen. Dazwischenliegende digital«
oder binäre Codes erzeugen Zwischenspannungen ir Schritten von (200-20): 39 = 4,61 Volt.
Die Arbeitsweise des in Fig. 6 gezeigten Digital Analog-Umwandlers ist wie folgt. Die Schalter Cl, C2
C3, C4, C5 und C% werden durch die Bits 1 bis 6 dei
Eingangscodes betätigt. Die Widerstände Ri bis R( haben zueinander binäre Widerstandswerte, derart, dai
dann, wenn über jedem Widerstand die gleicht Spannung auftritt und Schalter C2 geschlossen ist
durch R 2 ein doppelt so großer Strom fließt wie durcl R 1, wenn Schalter C1 geschlossen ist.
Wenn die nicht invertierende Eingangsklemme dei Operationsverstärkers 47 auf Erdpotential liegt, liegt di<
invertierende Eingangsklemme auf virtuellem Erdpo tential. Daher wird, wenn einer der Schalter Ci bis Ci
geschlossen ist, die über dem entsprechenden Last widerstand Ri bis /? 6 liegende Spannung die negativ«
Bezugsspannung von der Spannungsquelle 36 sein. Die Summe der für jedes digitale Eingangssignal El durcl·
die einzelnen Schalter fließenden Ströme muß von derr Stromknoten am Invertiereingang des Operationsver
stärkers 47 abgenommen werden. Die Eingangsimpe danz des Verstärkers ist groß, so daß der Strom nichi
vom Eingangssignal des Verstärkers abgeleitet werder kann. Daher steigt die Ausgangsspannung des Verstär
kers so lange an, bis die Spannung Vc am Emitter de; Transistors 80 groß genug ist, daß der Strom /2 durcl·
den Widerstand 81 zu fließen vermag, so daß 12= Ii ist
Dadurch kann die am Invertiereingang des Verstärker! 47 liegende Spannung auf virtuellem Erdpotentia
gehalten werden.
Damit die Spannung an dem Emitter des Transistor; 80 auf den Wert 12 · Rf ansteigen kann, muß auch eir
Teil des Stromes vom Transistor 80 über der Widerstand 83 nach Erdpotential abfließen. Ist die
Verstärkung des Transistors groß, dann ist dei Emitterstrom, der die Summe der Ströme durch die
Widerstände 81 und 83 darstellt, im wesentlicher identisch mit dem Kollektorstrom. Die Ausgangsspannung
fällt dann über Widerstand 85 ab. Der Transistoi 80 dient daher als Ausgangspuffer für den Verstärker 47
so daß der Verstärker 47 eine an einer Hochspannungsquelle 87 (200 Volt Gleichspannung) angeschlossene
Last aussteuern kann.
Da der Digital-Analog-Umsetzer auf jeden eingangseitig zugeführten Binärcode anspricht, der nicht vor
der Aufladung eines Kondensators abhängt, ist es nichi notwendig, einzelne Tröpfchen nicht zu verwenden
wenn bei Überstreichen einer senkrechten Spalte weiße Stellen übersprungen werden. Dabei wird lediglich dei
Eingangscode geändert. In dem oben gegebener numerischen Beispiel werden nur 31 Tröpfchen je
senkrechter Spalte benötigt. Die Zeichenmatrix benötigt daher 31 · 24 = 744 Tröpfchen. Mit einer Tröpfchen
zeit von 10 Mikrosekunden sind nur 7,44 Millisekunder je Zeichen erforderlich. Dies gibt eine mögliche
Maximalgcschwindigkeil zur Erstellung oder Bildung eines Zeichens und damit eine Schreibgeschwindigkcii
von 134 Zeichen pro Sekunde, was wesentlich schnellet
ist, als die bisher üblichen 104 Zeichen pro Sekunde.
F i g. 5 zeigt ein Schaltbild eines Trcppeninipulsgcncrators
50. Die Taktlogik 90 betätigt einen Analogschal· ter 91. Wird der Schalter 91 für ein genau kontrollierte;
Zeitintervall geschlossen, fließt ein Strom über der
Widerstand 93 an den Invertiereingang eines Operationsverstärkers 94. Da jedoch die Eingangsklemme des
Verstärkers auf virtuellem Erdpotential liegt, fließt der den Widerstand 93 durchfließende Strom über den
Kondensator 96, auf dem ein Potential mit der in F i g. 5 gezeigten Polarität gespeichert wird. Wird der Schalter
1 während der ersten 1,25 Mikrosekunden jeder 10 Mikrosekunden langen Tröpfchenzeit geschlossen, dann
ist die Ausgangsspannung des Verstärkers 94 eine Treppenkurve, wie sie in F i g. 3A gezeigt ist.
Wenn die nichtinvertierende Eingangsklemme des Operationsverstärkers 98 an Erdpotential liegt, liegt die
invertierende Eingangsklemrne auf virtuellem Erdpotential. Ist der Analogschalter 99 geöffnet, dann fließt
ein der Ausgangsspannung des Verstärkers 94 proportionaler Strom durch die Widerstände 100 und 101. Da
der Eingang des Verstärkers 98 hochohmig ist, fließt der durch die Widerstände 100 und 101 fließende Strom
über den Widerstand 102 nach dem Emitter des Transistors 105, der als Emitterfolgeschaltung geschaltet
ist und als Ausgangspufferstufe für den Verstärker 98 dient. Die Spannung am Emitter des Transistors 105
wird durch das Produkt des Widerstandes 102 mit dem
diesen durchfließenden Strom ermittelt (wenn der Schalter 99 offen ist). Wenn der Transistor 105 eine
hohe Stromverstärkung aufweist, dann ist sein Kollektorstrom im wesentlichen identisch mit seinem Emitterstrom.
Der Widerstand 108, der parallel zum Widerstand 102 nach Masse liegt, bestimmt den gesamten
Emitterstrom und damit auch den Kollektorstrom. Die Ausgangsspannung tritt über dem Widerstand 110 auf
und wird durch den Kollektorstrom des Transistors 105 bestimmt. Fig. 3C stellt die Ausgangsspannung an der
Ausgangsklemme 111 in F i g. 5 dar.
Schließt man den Schalter 99 in Fig. 5 während irgendeiner der Tröpfchenzeiten, so hat das keinen
Einfluß auf das Ausgangssignal des Verstärkers 94, der schrittweise nach einer negativen Spannung weiterschaltet.
Es fließt jedoch ein hoher Strom / durch die Widerstände 101 und 102 und bringt den Kollektor des
Transistors 105 gegen 0 Volt. Das hat zur Folge, daß während dieser Zeit erzeugte Tröpfchen eine kleinste
Aufladung erhalten. Sie werden daher nicht abgelenkt und treffen auf den Ablauf 35 in Fig. IA auf.
Lädt man den Kondensator 96 für jede 10 Mikrosekunden lange Tröpfchenzeit für 1,25 Mikrosekunden
auf, dann könnte eine Reihe von 31 Tröpfchen übereinander in den Positionen I bis 31 in jeder
senkrechten Spalte der Zeichenmatrix in Fig. 2 aufgezeichnet werden. Jedes Tröpfchen, das gebildet
wird, während der Schalter 99 geschlossen ist, erhält nur die Kleinstaufladung und erreicht somit das Papier
nicht.
Fügt man zu der Taktlogik 90 in Fig. 5 noch eine
logische ODER-Verknüpfung hinzu, dann kann ein Tröpfchen nach dem Ablauf 35 in Fig. 1 geschickt und
der Kondensator 96 bis zu 10 Mikrosekunden lang aufgeladen werden. Auf diese Weise erzeugt der
to Kondensator 96 während dieser einzigen Tröpfchenzeit einen Schritt für 8 Tröpfchenposilionen. Das nächste
Tröpfchen tritt daher 8 Tröpfchenpositionen über dem zuletzt abgedruckten Tröpfchen auf (unter der Annahme,
daß die nächstfolgende Tröpfchenzeit ebenfalls eine 1,25 Mikrosekunden lange Aufladezeit für den Kondensator
% enthält).
Die Taktlogik 90 in F i g. 5 kann eine Aufladung des Kondensators für Zeitintervalle von weniger als 10
Mikrosekunden, jedoch mehr als 1,25 Mikrosekunden, bewirken. Bei jedem solchen Intervall wird jedoch ein
Tröpfchen verschwendet, so daß vorzugsweise nicht mehr als eins oder zwei solcher Intervalle je senkrechter
Abtastung benutzt werden.
Läßt man zwei besondere Aufladezeitabschnitte je senkrechte Abtastung zu, so kostet das zwei Tröpfchen,
und wenn man nur 31 Tröpfchen zur Aufzeichnung zuläßt, so heißt das, daß nur 33 Tröpfchen je
Vertikalabtastung erforderlich sind. Es sind damit 33-24= 792 Tröpfchen je Zeichen nötig. Bei einer
Tröpfchenfrequenz von 100 kHz (10 Mikrosekunden per Tröpfchen) sind nur 7,92 Millisekunden zum
Aufzeichnen eines Zeichens erforderlich. Dieses Verfahren erhöht die Druckgeschwindigkeit von 104 Zeichen
pro Sekunde auf 126 Zeichen pro Sekunde ohne eine Verringerung in der Aufzeichnungsqualität.
Die Taktlogik für den Treppenimpulsgenerator, die in
Fig.5 als Block 90 dargestellt ist, läßt sich leicht
dadurch verwirklichen, daß man die in Fig.4A angenommenen, durch diese logischen Schaltungen
erzeugten Taktsignale verwendet. Die vier Grundtaktfolgen und ihre Umkehrung ergeben insgesamt acht
100-kHz-Signale, die jeweils um 45° in der Phase gegeneinander schrittweise verschoben sind (1,25
Mikrosekunden).
<5 Von diesen Signalen werden acht mögliche Taktintervalle
abgeleitet. Sie sind in Fig.4B dargestellt. Nach Erzeugung dieser Ausdrücke werden sie durch äußere
logische Schaltungen gesteuert, so daß die gewünschte Anzahl von Sprüngen erzielt werden kann.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Vorrichtung zur Erhöhung der Druckgeschwindigkeit
eines Tintenstrahldruckers mit Mitteln zum Erzeugen, Aufladen und Ablenken von Tintentröpfchen
in Richtung auf einen Aufzeichnungsträger oder einen Ablauf sowie mit einem Taktgeber für die
tröpfchensynchrone stufenweise Weiterschaltung der Aufladespannung aufeinanderfolgender Tröpfchen
und einem Zeichengenerator für die Codedarstellung der zu druckenden Zeichen, dadurch
gekennzeichnet, daß mit dem durch den Taktgeber (11) gesteuerten Zeichengenerator (14)
verbundene Schieberegister (44, 46) vorgesehen sind, daß die der Aufladung und Ablenkung der
Tröpfchen dienenden Einrichtungen (8,10,15,18,21,
22, 25, 42, 43 bzw. 50) je nach darzustellenden Zeichen für die Aufzeichnung mit einer ersten und
für die Nichtaufzeichnung mit einer ein Vielfaches der ersten Frequenz betragenden höheren Frequenz
steuerbar sind und daß während der Steuerung mit der höheren Frequenz der Ladeelektrode (18) ein
Potential zugeführt wird, das die Ablenkung der in dieser Zeit aufgeladenen Tröpfchen (2) zum Ablauf
(35) veranlaßt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Taktimpulsfolge des Haupttaktgebers
eine Frequenz von 100 kHz und die zweite Taktimpulsfolge eine Frequenz von 800 kHz
aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeichengenerator (14) für
die Codedarstellung der zu druckenden Zeichen in den Registern dient und daß das zweite Register (46)
zur Positionsbestimmung der einzelnen Tintentröpfchen mit einem Zähler (43) zum Zählen der
Tröpfchenpositionen in jeder senkrechten Spalte und mit einem Digital-Analog-Umwandler (42) zur
Umwandlung der Codesignale in Auflade- und Ablenkpotentiale verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Haupttaktgeber (11)
und dem Zähler (43) sowie zwischen dem Haupttaktgeber und dem zweiten Register (46) eine UND-Torschaltung
(52) eingeschaltet ist und daß eine Sprunglogik (47) vorgesehen ist, durch die die
Torschaltung (52), das Register (46) und der Zähler (43) bei Aufzeichnung mit der geringeren Geschwindigkeit
und bei Nichtaufzeichnung mit der höheren Geschwindigkeit ansteuerbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Treppenimpulsgenerator (50)
vorgesehen ist, dessen treppenartig sich ändernden Potentiale den Tröpfchenpositionen in jeder senkrechten
Spalte der Zeichenmatrix entsprechen und daß dieser Treppenimpulsgenerator bei Aufzeichnung
mit geringer Geschwindigkeit und bei Nichtaufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit fortschaltbar
ist.
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