DE2344453A1

DE2344453A1 - INKJET MATRIX PRINTER

Info

Publication number: DE2344453A1
Application number: DE19732344453
Authority: DE
Inventors: Konrad Artur Krause
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1972-09-05
Filing date: 1973-09-04
Publication date: 1974-03-14
Also published as: DE2344453C2; GB1414878A; US3786517A; CA976224A; JPS4965735A; IT992696B; JPS5220291B2; FR2198410A5

Description

Amtliches AktenzeichenOfficial file number

NeuanmeldungNew registration

Aktenzeichen der Anmelderin: SA 971 039File number of the applicant: SA 971 039

Inkjet matrix printer

Die Erfindung geht von einer im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art aus.The invention is based on one in the preamble of claim 1 specified type.

Ein Tintenstrahldrucker gemäß dem Oberbegriff ist in der USA Patentschrift 3 298 030 dargestellt.An ink jet printer according to the preamble is in the United States patent specification 3 298 030 shown.

Bekannte derartige Drucker sind für eine Verwendung als Ausgabedrucker einer Datenverarbeitungsanlage nicht geeignet, da sie in relativ kurzen Zeitintervallen überholungsbedürftig werden. Die Verwendung als Ausgabegerät einer Datenverarbeitungsanlage erfordert jedoch eine große Standzeit.Known printers of this type are for use as output printers not suitable for a data processing system because they need to be overhauled in relatively short time intervals. However, the use as an output device of a data processing system requires a long service life.

Zu der hohen Überholungsrate trägt ein Verkleben der Tintenstrahldüsen bei, wodurch Kurzschlüsse verursacht werden können. Dies wird hervorgerufen durch Elektrolyse von Metallteilchen als Ergebnis eines elektrischen Potentials über der Tinte und den die Tinte führenden Teilen. Außerdem tragen zu dem Problem Unterschiede der Charakteristiken zwischen den einzelnen Düsen und im Lauf der Zeit erfolgende Veränderungen dieser Charakteristiken bei.Clogging of the inkjet nozzles contributes to the high overhaul rate which can cause short circuits. This is caused by the electrolysis of metal particles as a result an electrical potential across the ink and the parts carrying the ink. In addition, differences in the Characteristics between the individual nozzles and changes in these characteristics over time.

Es ist die Aufgabe der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung, einen Tintenstrahlmatrixdrucker zu schaffen, der eine äußerst geringeIt is the object of the invention recited in claim 1 to provide an ink jet matrix printer which is extremely small

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Störanfälligkeit aufweist und diese Eigenschaft auch über lange BetriebsZeiträume aufrechterhält.Has susceptibility to failure and maintains this property even over long periods of operation.

Weitere Merkmale der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen .Further features of the invention can be found in the subclaims .

Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend anhand von in den Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispielen beschrieben.Details of the invention are described below with reference to exemplary embodiments illustrated in the figures.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein Schema eines Tintenstrahldruckers,Fig. 1 is a diagram of an ink jet printer,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen eine einzige DüseFig. 2 is a section through a single nozzle

aufweisenden Druckkopf einer anderen Ausführungsform eines Tintenstrahldruckers, having printhead of another embodiment of an inkjet printer,

Fig. 3 eine besondere Ausführung eines mehrere Düsen3 shows a particular embodiment of a plurality of nozzles

aufweisenden Tintenstrahldruckers,having inkjet printer,

Fig. 4 ein Blockschaltbild für die Steuerung des Tintenstrahldruckers nach Fig. 3,Fig. 4 is a block diagram for controlling the ink jet printer according to Fig. 3,

Fig. 5 Spannungsdiagramme der den Ladeelektroden zugeführten Spannung für den Druck mit den Tintenstrahldrucker nach Fig. 3, undFig. 5 voltage diagrams of the supplied to the charging electrodes Voltage for printing with the ink jet printer of Figs. 3, and

Fig. 6 Spannungsdiagramme für die der Ladeelektrode zuFig. 6 voltage diagrams for the charging electrode

geführte Spannung für den Druck weiterer Zeichen mit dem Tintenstrahldrucker nach Fig. 3.guided voltage for printing additional characters with the ink jet printer of FIG.

Der Übertrager 10 weist mehrere voneinander beabstandete öffnungen 11 auf und besitzt eine piezoelektrische Charakteristik. An einer Seite des Übertragers sind Düsen 12 befestigt, wobei jede dieser Düsen mit je einer der genannten öffnungen 11 im Übertrager 10 ausgerichtet ist. Die TintenVorratsstation 14 liefert jederThe transmitter 10 has several openings spaced apart from one another 11 and has a piezoelectric characteristic. Nozzles 12 are attached to one side of the transmitter, each of which Nozzles each with one of the named openings 11 in the transformer 10 is aligned. The ink supply station 14 supplies each

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öffnung 11 unter Druck Tinte, so daß von jeder Düse 12 je ein Tintenstrom 16 erzeugt wird. Der übertrager 10 wird durch die Signalquelle 24 erregt, wodurch der Übertrager 10 sich in axialer Richtung ausdehnt und zusarmenzieht und dadurch ein Vibrieren der Düsen 12 hervorruft. Als Ergebnis dieses Vibrierens zerfällt jeder Tintenstrom 16 in einzelne gleich große Tintentropfen. Der Abstand der einzelnen Tintentropfen ist in Fig. 1 zwecks besserer Erkenntlichkeit stark vergrößert gezeichnet. Der wirkliche Abstand der einzelnen Tintentropfen beträgt einige hundertstel Millimeter, so daß ein hohe Druckgeschwindigkeit erzielbar ist. Die Ladeelektrode 20 ist dem Punkt benachbart angeordnet, an dem der Tintenstrom 16 in einzelne Tropfen zerfällt und wird durch ein Signal am Dateneingang des Zeichengenerators 22 erregt. Dieses Dateneingangssignal wird zwischen die Bezugselektrode 18, die in Berührung steht, mit dem Tintenstrom und die Ladeelektrode 20 geleitet. Hierdurch erhalten die Tintentropfen eine Ladung, die abhängt von der Amplitude des der Ladeelektrode 20 zugeführten Signales. Nach dem Passieren der Ladeelektrode 2O durchqueren die geladenen Tintentropfen ein durch die Ablenkelektroden 26 erzeugtes statisches elektrisches Feld. Die geladenen für den Druck eines Zeichens erforderlichen Tropfen werden aus ihrer Bahn abgelenkt und erreichen das zu bedruckende Papier 32. Die für den Druck eines Zeichens nicht erforderlichen Tropfen werden mittels den Tintentropfen während des Passierens der Ladeelektrode 20 zugeführten Signalen Tintenauffangblenden 28 zugeführt.opening 11 under pressure ink, so that one ink stream 16 is generated from each nozzle 12. The transmitter 10 is controlled by the signal source 24 excited, whereby the transformer 10 expands and contracts in the axial direction and thereby vibrates the Nozzles 12 causes. As a result of this vibration, each ink stream 16 breaks up into individual ink drops of the same size. The distance of the individual ink droplets is shown in FIG. 1 for the sake of clarity drawn greatly enlarged. The real distance between the individual ink drops is a few hundredths of a millimeter, so that a high printing speed can be achieved. The charging electrode 20 is arranged adjacent to the point at which the ink stream 16 breaks up into individual drops and is activated by a signal energized at the data input of the character generator 22. This data input signal is between the reference electrode 18, which is in contact is, with the ink flow and the charging electrode 20 passed. This gives the ink drops a charge that depends on the amplitude of the signal fed to the charging electrode 20. After passing the charging electrode 2O cross the charged ink droplets, a static electric field generated by the deflection electrodes 26. The loaded for printing one Character required drops are deflected from their path and reach the paper to be printed 32. The for printing Drops not required for a character are fed to the charging electrode 20 by means of the ink droplets as they pass Signals ink collecting diaphragms 28 supplied.

Obwohl in Fig. 1 nur sechs Zeichenpositionen gezeigt sind, ist es bei Ausgabedruckern von Datenverarbeitungsanlagen üblich, längere Zeilen beispielsweise bis zu 132 Zeichen zu erstellen. Jede der in Fig. 1 dargestellten Düsen ist für den Druck je zweier benachbarter Zeichen vorgesehen, indem die Tintentropfen in horizontaler Richtung entlang des zu bedruckenden Papieres abgelenkt werden. Die vertikale Dimension der Zeichen wird durch eine Bewegung des zu bedruckenden Papieres in dieser Richtung erzeugt. Alternativ kann natürlich der Druck auch dadurch erzeugt werden, daß die Ablenkung der Tintentropfen in vertikaler Richtung er-Although only six character positions are shown in Fig. 1, it is common in output printers of data processing systems, create longer lines, for example, up to 132 characters. Each of the nozzles shown in Fig. 1 is for printing two Adjacent characters provided by deflecting the ink droplets in the horizontal direction along the paper to be printed will. The vertical dimension of the characters is created by moving the paper to be printed in this direction. Alternatively, of course, the pressure can also be generated by deflecting the ink droplets in the vertical direction.

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folgt, während das zu bedruckende Papier in horizontaler Bewegung bewegt wird. Die Tintenauffangblende 28 besitzt je eine öffnung für je ein Paar von Druckpositionen, so daß nicht benötigte Tintentropfen in die Tintenauffangblende von zwei benachbarten Düsen gelangen können. Die Ablenkelektroden bestehen aus voneinander beabständeten, jeder Seite des Tintenstromes benachbarten, elektrisch leitenden Platten. Auf diese Weise liegt jede Ablenkplatte, außer den an den Enden angeordneten, zwischen zwei benachbarten Düsen. Um eine richtige Ablenkung zu erzielen, ist die Polarität der Ablenkplatten abwechselnd unterschiedlich. Dies bedeutet, daß die Polarität der den Ladeelektroden zugeführten Spannung ebenfalls entlang der Druckzeile abwechselnd unterschiedlich sein muß.follows while the paper to be printed is moved in a horizontal motion. The ink collecting aperture 28 each has an opening for a pair of print positions each, so that unneeded drops of ink into the ink collecting diaphragm of two adjacent nozzles can get. The deflection electrodes consist of spaced apart, electrically adjacent each side of the ink stream conductive plates. In this way, each baffle, except those at the ends, lies between two adjacent nozzles. In order to achieve a correct deflection, the polarity of the deflector plates is alternately different. This means that the The polarity of the voltage supplied to the charging electrodes must also be alternately different along the print line.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausfuhrungsform besitzt den Verteilerkopf 36, der pro Tintendüse je einen Zuführungskanal aufweist. Der aus einem piezoelektrischen, keramischen Material bestehende elektromechanische übertrager 10 ist mit dem genannten Zuführungskanal im Verteilerkopf 36 ausgerichtet. Das Düsenrohr 38 ist an der anderen Seite des mit dem Zuführungskanal ausgerichteten Loches des piezoelektrischen Materiales angeordnet. Das Tintendrucksystem 40 liefert dem Verteilkopf 36 unter Druck stehende Tinte, so daß die Düse 38 den Tintenstrom 41 erzeugt. Beide Seiten des piezoelektrischen Materiales weisen je eine Elektrode 43 auf, die mit der Signalquelle 24 verbunden sind, um das piezoelektrische Material in mechanische Schwingungen zu versetzen, die in axialer Richtung der Düse verlaufen und so den Tintenstrom 41 in viele gleich voneinander beabstandete, gleich große Tintentropfen 45 auflösen. Die Ladeelektrode ist der Stelle benachbart, an welcher der Tintenstrom 41 in einzelne Tintentropfen 45 unterteilt wird. Eine der Ladeelektrode zugeführte, vom Zeichengenerator 50 gelieferte Spannung hängt von den Eingangssignalen auf der Leitung 42 ab. Eine Bezugselektrode, wie die geerdete Elektrode 44 ist in der Nähe des durch den Verteilerkopf 36 führenden Tintenkanales angeordnet. Der Filter 34 ist zwischen der genannten Elektrode 44 und dem durch den Verteilerkopf führenden Tintenkanal angeordnet, so daß irgendwelche aus einem elektrolithisch auf derThe embodiment shown in Fig. 2 has the distributor head 36, which has one feed channel per ink nozzle. The one made of a piezoelectric, ceramic material electromechanical transmitter 10 is aligned with said supply channel in distributor head 36. The nozzle pipe 38 is on the other side of the hole aligned with the feed channel of the piezoelectric material. The ink printing system 40 supplies ink under pressure to the dispensing head 36 so that the nozzle 38 creates the stream 41 of ink. Both sides of the piezoelectric material each have an electrode 43, which are connected to the signal source 24, around the piezoelectric To put material in mechanical vibrations, which run in the axial direction of the nozzle and so the ink stream 41 in many equally spaced apart, equally sized ink drops 45 dissolve. The charging electrode is adjacent to the point at which the ink stream 41 is divided into individual ink drops 45. One of the charging electrodes supplied by the character generator 50 Voltage depends on the input signals on line 42. A reference electrode, such as grounded electrode 44, is shown in FIG located in the vicinity of the ink channel leading through the manifold head 36. The filter 34 is between said electrode 44 and the ink channel leading through the manifold head, so that any of an electrolithic on the

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Elektrode 44 vorkommenden Prozeß resultierende Partikel gehindert werden, in den Tintenstrom einzutreten. Die eine Klemme des Zeichengenerators 50 liegt am Bezugspotential, beispielsweise an Erde, und die andere Klemme ist mit der Ladeelektrode 20 verbunden. Somit wird ein elektrischer Weg für die Aufladung der Tintentropfen 45 durch die Bezugselektrode 44 über den Filter 34, den Tintenstrom 41 und die Ladeelektrode 20 errichtet. Wenn die Ladeelektrode 20 eine positive Spannung aufweist, werden Elektronen vom Ende des Tintenstomes angezogen, so daß die Spitze des Tintenstromes negativ wird. Wenn der Tropfen gebildet wird, ist diese nagative Ladung eingefangen, so daß der Tintentropfen von den folgenden elektrostatischen Feld beeinflußbar ist. Die aufgeladenen Tintentropfen haben nämlich ein statisches elektrisches Feld zu durchqueren, das von den an die Hochspannungsquelle 46 angeschlossenen Ablenkelektroden 48 erzeugt wird. Auf diese Weise werden die das Zeichen bildenden Tintentropfen auf die richtigen Stellen des zu bedruckenden Papieres 32 abgelenkt und die anderen für den Druck eines Zeichens nicht erforderlichen Tintentropfen werden zur Tintenauffangblende 28 geleitet. Die dort aufgefangene Tinte wird hierauf gefiltert und dem Tintendrucksystem 40 wieder zugeführt. Electrode 44 occurring process are prevented from entering the ink stream. The one terminal of the Character generator 50 is connected to the reference potential, for example to earth, and the other terminal is connected to the charging electrode 20. Thus, an electrical path for the charging of the ink droplets 45 through the reference electrode 44 via the filter 34 becomes the ink stream 41 and the charging electrode 20 erected. When the charging electrode 20 has a positive voltage, electrons are from the end of the ink stream is attracted so that the tip of the ink stream becomes negative. If the drop is formed, it is nagative Trapped charge so that the ink drop can be influenced by the following electrostatic field. The charged ink drops namely have a static electric field to traverse that of the connected to the high voltage source 46 Deflection electrodes 48 is generated. In this way, the ink droplets forming the character are placed on the correct locations of the to be printed paper 32 is deflected and the other ink drops not required for printing a character directed to the ink collecting diaphragm 28. The ink caught there is then filtered and fed back to the ink printing system 40.

Zusätzlich zu dem zuvor erwähnten elektrolytischen Problem treten weitere chemische Korrosionsprobleme auf, wenn einige Materialien der Tinte über eine lange Zeit hinweg ausgesetzt sind. Aus diesem Grunde besteht der Verteilerkopf 36 aus einem Kunststoff, beispielsweise Plexiglas, da dieses Material eine ausreichend mechanische Widerstandskraft aufweist und chemisch neutral ist bei einem Ausgesetztsein gegenüber Tinte über einen langen Zeitabschnitt hinweg. In einem besonderen Ausführungsbeispiel wurde in einem Drucker ein übertrager 10 aus einem piezoelekrischen keramischen Material verwendet, das für axiale Schwingungen polarisiert war. Das piezoelektrische Material wies ein Bohrung von einem Durchmesser von 0,9 Millimeter auf. Diese Bohrung wurde an beiden Seiten aufgebohrt, um sicherzustellen, daß die Elektroden 43 nicht in den Bohrungsbereich ragen, wodurch sie durch die lei-In addition to the aforementioned electrolytic problem, other chemical corrosion problems arise when using some materials are exposed to the ink for a long time. For this reason, the distributor head 36 is made of a plastic, for example Plexiglass, as this material has sufficient mechanical resistance and is chemically neutral at exposure to ink for a long period of time. In a special embodiment In a printer, a transmitter 10 made of a piezoelectric ceramic material used for axial vibrations was polarized. The piezoelectric material had a bore with a diameter of 0.9 millimeters. This hole was Drilled open on both sides to make sure the electrodes 43 do not protrude into the bore area, which means that they

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tende Tinte kurzgeschlossen werden würden. In die Aufbohrung des einen Endes wurde eine Quarzdüse mittels Klebens eingesetzt. Es stellte sich heraus, daß ein halbelastischer Kunstharzkleber hierfür geeignet ist, da er eine geeignete Wärmeausdehungscharakterisik aufweist. Für das Verbinden des piezoelektrischen Materiales mit dem aus Plexiglas bestehenden Verteilerkopf wurde ebenfalls ein Kunstharzkleber verwendet. Die Bezugselektrode 44 wurde aus nichtrostendem Stahl hergestellt und in eine mit den Tintenzuführungskanälen in Verbindung stehende öffnung des Verteilerkopfes 36 eingeschraubt. Der Filter bestand aus einer Mischung von Zellulose und neutralen Ester von Zellulose und das Vorfiltermaterial bestand aus reinem Glasfiber mit einem Acrylbinder. Es ist ersichtlich, daß diese Konstruktion einen elektrischen Stromkreis von der Bezugselektrode zur Ladeelektrode über den Tintenstrom bildet, der nur wenige Millimeter lang ist. Der Filter verhütet, daß von irgendeinem elektrolytischen Prozeß herrührende Partikel den Tintenstrom verunreinigen und somit die Aufzeichnungsgüte schädlich beeinflussen.tending ink would be short-circuited. In the bore of the a quartz nozzle was inserted at one end by means of gluing. It turned out that a semi-elastic synthetic resin adhesive was used for this is suitable because it has a suitable thermal expansion characteristic having. For connecting the piezoelectric material to the Plexiglas distributor head, a Resin glue used. The reference electrode 44 was made of stainless steel and was inserted into one with the ink feed channels connected opening of the distributor head 36 screwed. The filter consisted of a mixture of cellulose and neutral esters of cellulose and the pre-filter material consisted of pure glass fiber with an acrylic binder. It can be seen that this construction creates an electrical circuit from the reference electrode to the charging electrode via the flow of ink forms, which is only a few millimeters long. The filter prevents particles from any electrolytic process contaminate the ink flow and thus adversely affect the quality of the recording.

Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform eines Tintenstrahldruckers enthält mehrere Tintenstrahldruckköpfe 60, von denen ein jeder für den Druck in jeweils zwei benachbarten Druckpositionen vorgesehen ist. Jeder Tintenstrahldruckkopf 60 besitzt einen durch ein piezokeramisches, für ein axiales Vibrieren polarisiertes Material 58 sich erstreckenden Tintenkanal. Die einzelnen Düsen 6 2 sind jeweils an einem Ende der öffnung eines jeden piezoelektrischen Materiales befestigt. Alternativ können die Düsen, wie in Fig. 1 gezeigt, in einer gemeinsamen Platte durch geeignet geformte Austrittsöffnungen oder von je einem Austrittsöffnungs-Edelstein für jeden Druckkopf gebildet werden. Dem gemeinsamen Verteilerkopf 72 wird Tinte aus dem Tintenreservoir 64 mittels der Pumpe 66 über den Filter 68 und den Druckregler 70 unter Druck zugeführt. Zu jedem Tintenstrahldruckkopf 60 führt im Verteilerkopf 72 je ein Kanal 74, so daß jeder Tintenstrahldruckkopf je einen Tintenstrom 76 erzeugen kann. Eine 100 kHz Oszillationsquelle ist an die Klemmen 78, 80 des piezoelektrischen Materiales The embodiment of an ink jet printer shown in FIG contains a plurality of inkjet printheads 60, each of which is intended for printing in any two adjacent printing positions is. Each ink jet print head 60 has a material polarized by a piezoceramic polarized for axial vibration 58 extending ink channel. The individual nozzles 6 2 are each at one end of the opening of each piezoelectric Material attached. Alternatively, as shown in Fig. 1, the nozzles in a common plate by suitably shaped Outlet openings or of one outlet opening gemstone each can be formed for each printhead. The common manifold head 72 is ink from the ink reservoir 64 by means of the Pump 66 supplied through filter 68 and pressure regulator 70 under pressure. Each ink jet print head 60 leads in the distributor head 72 one channel 74 each, so that each inkjet printhead can generate one ink stream 76 each. A 100 kHz oscillation source is applied to terminals 78, 80 of the piezoelectric material

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58 angeschlossen, so daß durch die Schwingungen der Düsen 62 ein ' kontinuierlicher Strom von Tintentropfen 82 erzeugt wird. Die einzelnen Tintentropfen werden durch die Signalspannung zwischen den Ladeelektroden 84 und der Grundelektrode 65 aufgeladen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Ladeelektroden aus einer gemeinsamen Leiste aus Isolationsmaterial gebildet, in der pro Tintenstrahldruckdüse ein Schlitz vorgesehen ist, der mit leitendem Material überzogen ist, das zu einer Klemme 86 führt. Die Ladespannung wird entsprechend der digitalen Eingangssignale von einer angeschlossenen Datenverarbeitungseinheit erzeugt. In Fig. 4 sind die für die Erzeugung der Ladespannung erforderlichen Komponenten dargestellt. In Fällen, in denen für die Steuerung des Tintenstrahldruckers eine Datenverarbeitungsanlage vorgesehen ist, ist der Taktgeber 93 und der Speicher 94 in dieser Anlage enthalten. Die Steuerschaltung 95 kann entweder aus Schaltungsbausteinen bestehen oder ist durch programmierte Instruktionen der angeschlossenen Anlage ersetzbar. Die Steuerschaltung 95 bildet elektrische Signale zur Steuerung der Wirkungsweise der übrigen elektrischen Schaltelemente. Die Daten vom Speicher 94 enthalten den Code für jedes zu druckende Zeichen einer Zeile. Diese codierten Daten werden dem Zeichengenerator 96 zugeführt, der als eine geeignete Decodiervorrichtung wirkt. Ein geeigneter Zeichengenerator ist ein Nurlese-Speicher, der Signale entsprechend der Punktpositionen innerhalb der gewählten Druckmatrix erzeugt. Die Daten vom Zeichengenerator werden in den Zeilenpuffer 97 übertragen, der ein Byte für jede Druckposition eines jeden Zyklus aufweist. In der gezeigten Ausführungsform werden sieben Speicherbytes für jedes zu druckende Zeichen verwendet. Die Taktgebung für die Zyklen der Druckraatrix erfolgt vom Emitter 98 aus, der auf der Welle des Formulartraktors sitzt, der das zu bedruckende Papierblatt 90 mit Hilfe des Motors 92 weiterbewegt. Die Eingangskontrolle des Puffers bildet ein Schieberegister, dessen Stufenanzahl gleich ist der Anzahl von vertikalen Positionen innerhalb der Matrix. Dem Schieberegister wird ein Signal von der Steuerschaltung 95 für jeden Zyklus zugeführt. Das Signal erregt die nächste Stufe des Schieberegisters,58 connected so that the vibrations of the nozzles 62 a ' continuous stream of ink droplets 82 is generated. The individual ink drops are caused by the signal voltage between the charging electrodes 84 and the base electrode 65 are charged. In the embodiment shown, the charging electrodes are off a common bar made of insulation material, in which a slot is provided for each inkjet printing nozzle, which is with conductive material leading to a terminal 86 is coated. The charging voltage is set according to the digital input signals generated by a connected data processing unit. In 4 shows the components required for generating the charging voltage. In cases where for control the inkjet printer is provided with a data processing system, the clock 93 and the memory 94 are in this system contain. The control circuit 95 can either consist of circuit components or is implemented by programmed instructions of the connected system can be replaced. The control circuit 95 generates electrical signals for controlling the mode of operation the other electrical switching elements. The data from memory 94 contain the code for each character to be printed on a line. This encoded data is fed to the character generator 96 which acts as a suitable decoding device. A suitable one Character generator is a read-only memory that stores signals according to dot positions within the selected print matrix generated. The data from the character generator is transferred to the line buffer 97, which has one byte for each print position each cycle. In the embodiment shown, seven bytes of memory are used for each character to be printed. The timing for the cycles of the printing matrix takes place from Emitter 98, which sits on the shaft of the form tractor, which the paper sheet 90 to be printed with the aid of the motor 92 moved on. The input control of the buffer is formed by a shift register, the number of stages of which is equal to the number of vertical positions within the matrix. The shift register is supplied with a signal from the control circuit 95 for every cycle. The signal excites the next stage of the shift register,

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so daß alle Bytes der Daten dem Puffer 99 für diesen Zyklus zu einem Digitalanalogkonverter 99 parallel übertragen werden, von denen je einer für jede Druckposition vorgesehen ist. Die analoge Ausgangsschaltung wird verwendet für das Halten der Spannung an der Klemme 86 der Ladeelektrode 84 für eine vorherbestimmte Zeit, wie in den Fign. 5 und 6 dargestellt ist.so that all bytes of the data in the buffer 99 for this cycle are transferred to a digital to analog converter 99 in parallel, one of which is provided for each printing position. The analog output circuit is used for holding the Voltage at the terminal 86 of the charging electrode 84 for a predetermined Time, as in FIGS. 5 and 6 is shown.

Die in Fig. 3 veranschaulichte Matrix ist eine 5 mal 7 Matrix. Das bedeutet, daß ein Zeichen durch Auswahl eines oder mehrerer von 5 Tropfen für jede horizontale Matrixposition auf dem Blatt 90 gebildet wird, indem ein horizontaler Zyklus zu jeder der sieben vertikalen Positionen entsprechend dem vertikalen Papiervorschub mittels des Motors 92 erfolgt. Die Ladeelektrodenspannung für den Zyklus in den Druckspalten 81, 83 (Fig. 3) ist in Fig. veranschaulicht. Diese der Ladeelektrode 84 zugeführte Spannung erzeugt den siebenten Zyklus. Der ober Pegel V ist die Ladung, die notwendig ist, um Tintentropfen zur Tintenauffangblende 56 zu richten, während die folgenden Spannungsstufen die Tinte zu benachbarten horizontalen Positionen entlang der Druckzeile richten, um den letzten Zyklus des Zeichens in der Druckspalte 81 zu drucken. Die Spannung kehrt zur Tintenauffangblendenspannung zurück, um den Bereich zwischen den Zeichen und den folgenden Spannungspegeln zu überdecken, zwecks Vervollständigung des letzten Zyklus für das Zeichen in der Druckspalte 83.The matrix illustrated in Figure 3 is a 5 by 7 matrix. This means that a character can be created by selecting one or more of 5 drops for each horizontal matrix position is formed on sheet 90 by adding a horizontal cycle to each of the seven vertical positions corresponding to the vertical paper advance by means of the motor 92 takes place. The charging electrode voltage for the cycle in the printing columns 81, 83 (FIG. 3) is illustrated in FIG. This voltage supplied to the charging electrode 84 is generated the seventh cycle. The upper level V is the charge that is necessary to deliver ink droplets to the ink collection aperture 56 while the following voltage levels direct the ink to adjacent horizontal positions along the print line, to print the last cycle of the character in print column 81. The voltage returns to the ink-collecting aperture voltage to convert to cover the area between the characters and the following voltage levels in order to complete the last cycle for the character in column 83.

Die aufgeladenen Tropfen passieren das zwischen den Ablenkplatten 71, 73 bestehende statische elektrische Feld, das mittels der Hochspannungsquelle 79 erzeugt wird. Die positive Klemme der Hochspannungsquelle 79 ist mit der Stange 75 und jeder mit derselben fest verbundenen Ablenkelektrodenplatte verbunden. Die negative Klemme der Hochspannungsquelle 79 ist mit der Stange 77 und jeder mit derselben fest verbundenen Elektrodenplatte 73 verbunden. Diese Anordnung ruft hervor, daß den benachbarten Tintenstrahldruckköpfen abwechselnd eine unterschiedliche Spannungspolarität zugeführt wird. Beispielsweise drucken benachbarte Druckköpfe in Fig. 3 die gleichen Daten, jedoch ist die Spannung an den Lade-The charged drops pass through the static electric field between the deflection plates 71, 73, which is generated by means of the High voltage source 79 is generated. The positive terminal of the high voltage source 79 is connected to the rod 75 and each deflection electrode plate fixedly connected to the same. The negative The terminal of the high voltage source 79 is connected to the rod 77 and each electrode plate 73 firmly connected to the same. These Arrangement causes the adjacent inkjet printheads alternately a different voltage polarity is supplied. For example, adjacent printheads print in Fig. 3 shows the same data, but the voltage at the charging

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elektroden unterschiedlich wie in Fign. 5 und 6 dargestellt ist. Diese Differenz ist leicht auf eine einzige Zeitbasis anpaßbar, wenn die Zeichenfelder in dem Nurlese-Speicher aufgebaut werden. Dies ist ein Vorteil aus der Sicht des mechanischen Aufbaus, da bei dieser Anordnung eine Tintenauffangblende vier Druckpositionen bedient. Diese Konstruktion erfordert ein ge<ringeres Vakuum von der Vakuumquelle 88, um sicherzustellen, daß die Tinte sich in der Tintenauffangblende nicht ansammelt, sondern in das Tintenreservoir zurückkehrt. Die Ablenkplatten sind so montiert, daß elektrische Kurzschlüsse verhindert werden, wenn sich Tinte um diese Platten herum ansammelt. Zusätzlich wird das elektrolytische Problem gelöst, da im Tintenweg zwischen den Filtern 67 und 68 sich kein Metall befindet.electrodes different as in FIGS. 5 and 6 is shown. This difference can easily be adjusted to a single time base, when the character fields are built in the read-only memory will. This is an advantage from the point of view of the mechanical construction, since with this arrangement there is one ink collecting aperture four Printing positions served. This construction requires a smaller one Vacuum from the vacuum source 88 to ensure that the ink does not accumulate in the ink catcher aperture, but does returns to the ink reservoir. The baffles are mounted in such a way that electrical short circuits are prevented, when ink builds up around these plates. In addition, the electrolytic problem is solved because in the ink path between the Filters 67 and 68 there is no metal.

Anstatt der Ausführung nach Fig. 3 ist es auch möglich, einen mehrdüsigen Drucker aus den Einzeldüsen ähnlich der Fig. 2 zu bilden. Dies hat den Vorteil, daß die einzelnen Düsen austauschbar und justierbar sind. Eine geeignete Konstruktion sieht eine kugelige Oberfläche auf den der Düse zugewandten Ende des Verteilerkopfes vor, so daß die ausgetauschte Düse auf einfache Art justierbar ist und dann in dieser Stellung durch geeignete Schrauben feststellbar ist. Außerdem ist der Düsenaufbau nach Fig. 3, wenn gewünscht, mit Schrauben ausführbar, so daß die Düsen zum Zwecke ihrer Reinigung und der des Verteilerkopfes entfernbar sind.Instead of the embodiment according to FIG. 3, it is also possible to add a multi-nozzle printer from the individual nozzles similar to FIG. 2 form. This has the advantage that the individual nozzles can be exchanged and adjusted. A suitable construction sees one spherical surface on the end of the distributor head facing the nozzle, so that the replaced nozzle is easy Kind is adjustable and can then be locked in this position by suitable screws. In addition, the nozzle structure is according to Fig. 3, if desired, executable with screws, so that the nozzles for the purpose of their cleaning and that of the distributor head are removable.

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Claims

PATENT CLAIMS

Ink jet matrix printer with a nozzle connected to an ink pressure source, which is gnalen controlled, consisting of a piezoelectric transducer vibration generator into mechanical vibrations is offset for the generation of a stream of ink drops, with a charging electrode for the charging signals that correspond to the information to be printed electrical charging of the individual ink droplets, with a deflection electrode, through the electrical generated Field the charged ink drops are deflected according to their charge on the recording medium and with a Ink collecting screen to collect the drops of ink not required for the printing process,

characterized in that the piezoelectric transducer (10) consists of a polarized ceramic plate, on both sides of which an electrode plate (43) is applied, so that each ^ electrode plate is one with the Ink channel in the ceramic plate has aligned bore, which has a larger diameter than the ink channel has, and that through one of the ceramic plates (43) through the nozzle mouthpiece (38) into the ceramic Material protrudes.

2, inkjet matrix printer with multiple inkjet printing— heads, the nozzle openings are arranged in a row running parallel to the print line according to claim 1, characterized in that each nozzle (12 or 62) is assigned to two adjacent printing columns, and that adjacent deflection electrode plates (26 or 71, 73) each have a different polarity.

SA 971 039 40981 1/1 107

3. Inkjet matrix printer according to claim 2, characterized in that that with every second deflection electrode plate (26 or 71, 73) an ink collecting aperture (28 or 56) is aligned.

4. Inkjet matrix printer according to claim 2, characterized in that that the one electrode plate of each piezoelectric Converter (58) is placed on a distributor head (72) for the ink, which consists of plastic and each one ink channel per nozzle (62), and that a reference electrode in the channel connecting all the ink channels (65) is screwed in, for the electrical charging of the ink droplets (82) with the one from the charging electrode (84) and the flow of ink is in series.

5. Inkjet matrix printer according to claim 2, characterized in that that the charging electrodes (84) have slots in a strip of insulating material common to all nozzles (62) form, each of which has a metallic coating formed into a terminal (86).

6. Inkjet matrix printer according to claim 4, characterized in that that the reference electrode (65) is made of stainless steel and that in the receiving hole for the Reference electrode a filter disc (67) made of insulating material is used.

7. Inkjet matrix printer according to claim 6, characterized in that that the filter disc (67) consists of a mixture of cellulose and neutral ester of cellulose and is equipped with a pre-filter material made of pure glass fiber and an acrylic binder.

97! 039 409811/1107

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