DE2343420C3 - Vorrichtung zur Erhöhung der Druck- und Ausgabegeschwindigkeit von Tintenstrahldruckern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erhöhung des Durchsatzes und der Druckgeschwindigkeit von Tinten- ihldruckern 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 langer als das Drucken

'5 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 1187 816 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

^h'' 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 der einzelnen Tröpfchen angepaßt ist, die in Richtung auf den Aufzeichnungsträger fliegen. Wenn Tröpfchen nicht erforderlich sind, d. h. wenn diese Tiöpfchen 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-Analog^msetzer 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 Aussteuern des Schieberegisters und des Zählers in einer Betriebsart, die als normale Tröpfchenerzeugung und Aufladung bezeichnet wird, mit einer relativ geringen Geschwindigkeit, wie z. B. 100 kHz, und liefert ferner Impulse mit einem Vielfachen dieser Frequenz, beispielsweise 800 kHz in einer Sprungarbeitsweise, 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 Hefen und diesen normalerweise für normalen Druck schrittweise fortschaltet und ihn mit hoher Geschwindigkeit weiterschaltet, wenn einzelne Tröpfchenpositionen übersprungen werden sollen.

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 Fig. IB,

F i g. 6 einen Digital-Analog-Wandler entsprechend dem in F i g. IA benutzten Wandler.

In Fig. IA ist ein Aufzeichnungsträger, wie z. B. ein Papier 1, dargestellt, dem die Tröpfchen 2A zum Aufzeichnen eines Zeichens zugeleitet werden, während die nichtbenutzten Tröpfchen 2fl an einen Ablauf 35 gelangen. Die Tröpfchen werden durch eine Düsenanordnung 3 mit einer Düse 10 erzeugt, die zunächst einen Tröofchenstrom 'IC 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 Tinten vorratsbehälter 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 Tröpfchenanordnung 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

■to 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 auftref fen. 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.

so 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 dieser. 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 46Λ des Schieberegisters 46

to 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 Betriebszustand 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 TreDDenimDulseenerator 50. Fi er. 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 704, 7iA und 72Λ in Fig. 1B 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 große Zeichenmatrix. Eine Zeichenmatrix mit 40mal 24 Punkten und das Beispiel eines Großbuchstabens Tist in F i g. 2 gezeigt. Damit auch Unterstreichungen und Unterlängen, wie beim kleinen Buchstaben g-oder beim kleinen Buchstaben j untergebracht werden können, muß die Zeichenmatrix auch unterhalb des in F i g. 2 gezeigten Buchstabens Γ noch einen Raum aufweisen. Außerdem muß oberhalb des Buchstanbs Γ noch Raum verbleiben für Akzente, die spanische Tilde usw.

Die Tröpfchen gelangen dadurch auf das Papier, daß 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 100 kHz (10 Mikrosekunden per Tröpfchen), dann lassen sich zur Erzeugung eines Zeichens 40mal 24 = 960 Tröpfchen in 9,6 Millisekunden erzeugen. Man sieht aber, daß im Falle des Großbuchstabens Tin F i g. 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. 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 nunmehr die Tröpfchen verwendet werden, die normalerweise nach dem Ablauf gerichtet wären.

F i g. 6 zeigt schematisch ein Schaltbild eines Digital-Analog-Umsetzers für eine wirksame Steuerung der Ladeelektrode. Die digitalen logischen Schaltungen gemäß Fig. IA liefern eine Folge digitaler Codesignale an den Digital-Analog-Umsetzer, der dann eine geeignete Spannung für die Aufladeelektrode erzeugt Beispielsweise kann ein Code 000000 (alle Schalter geschlossen) eine Ausgangsspannung von 20 Volt an die Aufladeelektrode liefern. Ein mit dieser Spannung aufgeladenes Tröpfchen würde beispielsweise am unteren Ende der in Fi g. 2 gezeigten Matrix in Position 40 auf treffen. Ein Code 1010000 (40) könnte dann das Tröpfchen in Position 1 am oberen Ende dei Zeichenmalrix (mit 200 Volt an der Aufladeelektrod?' zum Auftreffen bringen. Dazwischenliegende digitale

5 oder binäre Codes erzeugen Zwischenspannungen in 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, C 4, C5 und C6 werden durch die Bits 1 bis 6 des

ίο Eingangscodes betätigt. Die Widerstände /? 1 bis /?6 haben zueinander binäre Widerstandswerte, derart, daß dann, wenn über jedem Widerstand die gleiche Spannung auftritt und Schalter Cl geschlossen ist. durch R 2 ein doppelt so großer Strom fließt wie durch

is Λ 1, wenn Schalter C1 geschlossen ist.

Wenn die nicht invertierende Eingangsklemme des Operationsverstärkers 47 auf Erdpotential liegt, liegt die invertierende Eingangsklemme auf virtuellem Erdpotential. Daher wird, wenn einer der Schalter C1 bis C6 geschlossen ist, die über dem entsprechenden Lastwiderstand R 1 bis /?6 liegende Spannung die negative Bezugsspannung von der Spannungsquelle 36 sein. Die Summe der für jedes digitale Eingangssignal £"1 durch die einzelnen Schalter fließenden Ströme muß von dem Stromknoten am Invertiereingang des Operationsverstärkers 47 abgenommen werden. Die Eingangsimpedanz des Verstärkers ist groß, so daß der Strom nicht vom Eingangssignal des Verstärkers abgeleitet werden kann. Daher steigt die Ausgangsspannung des Verstärkers so lange an, bis die Spannung V₁. am Emitter des Transistors 80 groß genug ist, daß der Strom /2 durch den Widerstand 81 zu fließen vermag, so daß / 2 = / 1 ist. Dadurch kann die am Invertiereingang des Verstärkers 47 liegende Spannung auf virtuellem Erdpotentiai gehalten werden.

Damit die Spannung an dem Emitter des Transistors 80 auf den Wert 12 · Rf ansteigen kann, muß auch ein Teil des Stromes vom Transistor 80 über den Widerstand 83 nach Erdpotential abfließen. Ist die Verstärkung des Transistors groß, dann ist der Emitterstrom, der die Summe der Ströme durch die Widerstände 81 und 83 darstellt, im wesentlichen identisch mit dem Kollektorstrom. Die Ausgangsspannung fällt dann über Widerstand 85 ab. Der Transistor 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 von der Aufladung eines Kondensators abhängt ist es nicht notwendig, einzelne Tröpfchen nicht zu verwenden, wenn bei Überstreichen einer senkrechten Spalte weiße Stellen übersprungen werden. Dabei wird lediglich der Eingangscode geändert In dem oben gegebenen numerischen Beispiel werden nur 31 Tröpfchen je senkrechter Spalte benötigt Die Zeichenmatrix benötigt daher 31 ■ 24 = 744 Tröpfchen. Mit einer Tröpfchenzeit von 10 Mikrosekunden sind nur 7,44 Millisekunden

wi je Zeichen erforderlich· Dies gibt eine mögliche Maximalgeschwindigkeit zur Erstellung oder Bildung eines Zeichens und damit eine Schreibgeschwindigkeil von 134 Zeichen pro Sekunde, was wesentlich schneller ist als die bisher üblichen 104 Zeichen pro Sekunde.

'•5 F i g. 5 zeigt ein Schaltbild eines Treppenimpulsgenerators 50. Die Taktlogik 90 betätigt einen Analogschalter 91. Wird der Schalter 9t für ein genau kontrolliertes Zeitintervall geschlossen, fließt ein Strom über der

Widerstand 93 an den Invertiereingang eines Operationsverstärkers 94. Da jedoch die Eingangsklemme des Verstärkers auf virtuellem Erdpotentia! liegt, flicttt der den Widerstand 93 durchfließende Strom über den Kondensator 96, auf dem ein Potential mit der in F ig. 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 Eingangsklemme 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 ehe 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 F i g. 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 F i g. 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 1 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 F i g. 5 noch eine logische ODER-Verknüpfung hinzu, dann kann ein Tröpfchen nach dem Ablauf 35 in F i g. 1 geschickt und der Kondensator 96 bis zu 10 Mikrosekunden lang aufgeladen werden. Auf diese Weise erzeugt der Kondensator 96 während dieser einzigen Tröpfchenzeit einen Schritt für 8 Tröpfchenpositionen. Das nächste Tröpfchen tritt daher 8 Tröpfchenpositionen über dem zuletzt abgedruckten Tröpfchen auf (unter der Annahme, daß die nächstfolgende Tröpfchenzeit ebenfalls eine

is 1,25 Mikrosekunden lange Aufiade2eil für den Kondensator % enthält).

Die Taktlogik 90 in Fig. 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).

⁴S 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)

Patentansprüche:

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 (U) 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.