DE2360013C2 - Phase correction circuit for an inkjet printer - Google Patents
Phase correction circuit for an inkjet printerInfo
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Description
Tintentröpfchenstrom miteinander synchronisiert sind. Tröpfchen erzeugende Wandler und die Aufladesignale
Die Frequenz der Tröpfchenbildung wird in solchen miteinander synchron sind und in dem ein Korrektur-Systemen
durch das zur Erzeugung der Störung signal in das System eingeführt wird,
angelegte Signal bestimmt, z. B. durch das Vibrieren der Die US-Patentschrift 35 96 276 offenbart ein weiteres
Düse. Anschließend an den Punkt, wo der Tintenstrom s System zur Feststellung der Synchronisierung und zum
sich in einzelne Tintentröpfchen auflöst, ist eine Einführen einer Phasenverschiebung zur Aufrechterhri-Aufladestation
vorgesehen, in der jedem Tröpfchen eine tung dieser Synchronisierung. Die erstgenannte Patentelektrostatische
Ladung erteilt wird. Üblicherweise wird schrift verwendet eine recht grobe Steuerung der den
dazu eine rohrförmige Elektrode oder eine den Wandler vibrierenden Einrichtung und die letztgenannaustretenden
Tröpfchenstrom umgebende Elektrode io te Patentschrift offenbart ein wesentlich komplizierteverwendet,
die an einer geeigneten Auftedeschutung res analoges Steuersystem zur Steuerung der Phase des
angeschlossen ist Die Videosignale werden zwischen Aufladesignals.Ink droplet stream are synchronized with each other. Droplet generating transducers and the charging signals The frequency of the droplet formation is synchronized with each other and in which a correction system is introduced into the system through the generation of the disturbance signal,
applied signal determined, e.g. B. by vibrating the U.S. Patent 3,596,276 discloses another nozzle. Subsequent to the point where the ink flow s system for determining synchronization and for breaking up into individual ink droplets, provision is made for introducing a phase shift to the maintenance charging station, in which each droplet has a means of this synchronization. The first-mentioned patent electrostatic charge is granted. Typically, a rather coarse control of the electrode surrounding a tubular electrode or a device vibrating the transducer and the last-mentioned exiting stream of droplets is used Video signals are between charge signals.
an der Aufladeelektrode zu dem Zeitpunkt liegenden 15 Steuerung der Synchronisation bei der Tröpfchenbil-15 control of the synchronization in the droplet formation located on the charging electrode at the time
bestimmten Signals entspricht, an welchem sich das dung und deren Aufladung erforderlich, die socertain signal corresponds to which the manure and its charging is required, the so
Das Tröpfchen durchläuft anschließend ein festes Justierung und Nacheichung erforderlich ist
elektrostatisches Feld und der Betrag der Ablenkung Es wäre daher wünschenswert, bei einer solchen
wird durch die Größe der Aufladung des Tröpfchens zu 20 Phasenkorrekturschaltung eine digitale Steuerung vordem
Zeitpunkt bestimmt, an dem es durch das zusehen, die sich ohne weiteres für eine Ausführung in
Ablenkfeld hindurchläuft Eine geeignete Aufzeich- hochintegrierter Halbleiterschaltungstechnik eignet,
nungsfläche ist hinter den Ablenkplatten oder Ablenk- wobei ein solches digitales System nicht nur sehr genau
einrichtungen angeordnet, so daß das Tröpfchen auf und sehr fein steuert, sondern auch, von der Schaltungsdieser
Aufzeichnungsoberfläche auftrifft und einen 25 technik ner gesehen, sehr zuverlässig arbeitet
kleinen Fleck bildet Die Position des Tröpfchens auf der Es wurde nun gefunden, daß eine verbesserte
Aufzeichnungsfläche wird durch die Ablenkung des Synchronisier- und Steuerschaltung zur Aufrechterhai-Tröpfchens
bestimmt, die wiederum durch die Aufla- tung der Synchronisation zwischen der Bildung der
dung des Tröpfchens bestimmt ist Wenn man also die Tintentröpfchen und der Aufladung der Tintentröpf-Aufladung
eines Tröpfchens in geeigneter Weise ändert, 30 chen durch Verwendung von digitalen Steuerschaltun-Il
dann läßt sich auch der Ort, an dem das Tröpfchen auf gen aufgebaut werden kann, das der Bestimmung der
fjr der Aufzeichnungsoberfläche auftrifft, entsprechend relativen Zeit einer Tröpfchenbildung und dem Anlegen
g steuern, so daß man durch Anlegen geeigneter des Aufladesignals an ein bestimmtes Tröpfchen dient
\/, Video-Signale an ein solches System eine sichtbare und und weitere digitale Schaltungen aufweist, die an die
y lesbare, gedruckte Aufzeichnung auf der Aufzeich- 35 Schaltung für die Tröpfchenaufladung die notwendige
'■■■■ nungsfläche erzeugen kann. Phasenkorrektur liefern. Es wurde ferner festgestellt,
Γ, Wie sich weiterhin ergibt, ist in einem solchen System daß die für die Überprüfung und Steuerung des Systems
;| der Zeitpunkt, zu dem sich das Tröpfchen von dem von erforderliche Zeit dadurch verringert werden kann, daß
'% der Düse kommenden Flüssigkeitsstrom ablöst, ziemlich die zuletzt festgestellte Phaseninformation zeitweilig
if kritisch, da die von dem Tröpfchen mitgeführte 40 gespeichert und dann eine erneute Überprüfung der
lf.: elektrostatische Ladung durch elektrostatische Induk- Phasenlage in bezug auf dieses abgespeicherte Phasen-
|» tion erzeugt wird. Das durch das Aufladesignal erzeugte signal eingeleitet wird.The droplet then goes through a fixed adjustment and re-calibration is required
Electrostatic field and the amount of deflection It would therefore be desirable, in such a case, by the amount of charge on the droplet to 20 phase correction circuitry, a digital control prior to the point in time at which it is viewed is determined, which is easily passed through for execution in the deflection field A suitable recording of highly integrated semiconductor circuit technology is suitable, voltage surface is behind the baffle plates or deflection, such a digital system not only very precisely arranged so that the droplet controls and very finely, but also from the circuit of this recording surface and a 25 technology ner seen, works very reliably
It has now been found that an improved recording surface is determined by the deflection of the synchronizing and control circuitry for maintaining the droplet, which in turn is determined by the charging of the synchronization between the formation of the droplet If one changes the ink droplets and the charging of the ink droplet charging of a droplet in a suitable manner, by using digital control circuitry, then the location at which the droplet can be built up can also be used to determine the fjr impinges on the recording surface, according to control the relative time of a droplet formation and the application g, so that one serves by applying the appropriate charging signal to a specific droplet /, video signals to such a system has a visible and and other digital circuits that are connected to the y readable, printed record on the recorder 35 S circuit for the droplet charging can generate the necessary '■■■■ area. Provide phase correction. It was also found that Γ, As can also be seen, is in such a system that the verification and control of the system; | the time at which the droplets can be reduced from that of the time required thereby, that '% of the nozzle detaches coming fluid flow, rather, the last determined phase information temporarily if critical since the entrained from the droplet 40 stored and then re-examination of the lf. : electrostatic charge through electrostatic induction phase position in relation to this stored phase | » tion is generated. The signal generated by the charging signal is initiated.
: j Feld wird aufrechterhalten, während sich das Tröpfchen Aufgabe der Erfindung ist es also, eine außerordent-: j field is maintained while the droplet is the object of the invention, therefore, an extraordinarily
p: ablöst Das Tröpfchen führt dann eine Ladung mit sich, Hch genau und zuverlässig arbeitende Phasenabfühl-p : peeled off The droplet then carries a charge with it, phase sensing
ρ die durch dieses Signal bestimmt und dessen Amplitude 45 schaltung und Steuerschaltung für einen Tintenstrahl-ρ determined by this signal and its amplitude 45 circuit and control circuit for an inkjet
proportional ist Wenn jedoch zum Zeitpunkt der drucker zu schaffen.If however, at the time the printer is creating it is proportional.
»Si Ablösung des Tröpfchens das Aufladesignal entweder Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ΐ\ ansteigt oder abfällt, oder aber überhaupt zum bei einer Phasenkorrekturschaltung der eingangs iU Zeitpunkt der Tröpfchenablösung nicht vorhanden ist genannten Art dadurch gelöst, daß die in einem dann wird die exakte, von dem Tröpfchen mitgeführte 50 Taktgeber erzeugten Prüfimpulse Rechteckform besit- ! Ladung eine zeitliche Funktion des maximalen Signals zen, daß jeweils eine Prüfimpulsfolge gleiche Phasenbe- ψ sein und nicht proportional dazu gemäß einer ziehung relativ zum Signal für die Ablösung der ρ vorbestimmten festen Beziehung. Will man daher den Tintentröpfchen besitzt und mehrere gegeneinander !;.£ einzelnen Tröpfchen entsprechend den aufeinanderfol- phasenverschobene Prüfimpulsfolgen aufeinanderfol-H; genden Video-Signalen exakte und vorbestimmte 55 gend erzeugbar und der Aufladeelektrode zuführbar J Aufladungen erteilen, so ist es zwingend notwendig, den sind, daß zum Speichern der richtigen Phasenlage ein geneuen Zeitpunkt der Ablösung des Tröpfchens in mehrstufiger Phasenzähler vorgesehen ist, dem wäh- \;i bezug auf die zeitliche Lage des Video-Signals zu rend eines Prüfzyklus aus dem Taktgeber jeweils die ■ kennen. Mit anderen Worten, müssen der Zeitpunkt der Prüfimpulsfolgen (F 1—FS) und vom Abfühlelement die j'; Tröpfchenablösung und das Anlegen eines Video-Si- 60 bei Übereinstimmung zwischen der Phase der Prüfim-': gnals exakt miteinander synchronisiert sein. Fehlerhafte pulsfolge mit der Phase der Tröpfchenablösung Synchronisation zwischen der Tröpfchenbildung und auftretenden Aufladungssignale zuführbar sind, und daß den Video-Signalen gibt eine ungenaue Steuerung des zur Korrektur der Phasenlage der Aufladeimpulse am Druckvorganges mit einer entsprechenden Verschlech- Ausgang des Phasenzählers Phasendecodierer angeterung der Gleichförmigkeit, Klarheit und Qualität des 65 schlössen sind, die über einen Prüfdatenselektor bzw. sich dabei ergebenden Druckes. einen Druckphasenselektor, gesteuert durch die phasen-In der US-Patentschrift 34 65 351 ist ein System verschobenen Prüfimpulsfolgen (Fi-F8), die phasenbeschrieben, in dem festgestellt werden kann, ob der das gerechte Durchschaltung der Prüfdatenimpulse bzw."Si detachment of the droplet, the Aufladesignal either the object underlying the invention is to increase ΐ \ or falls, or else at all solved at a phase correction circuit of the above-iU time of droplet detachment mentioned type is not present in that then, in a precise , 50 clocks generated by the droplet generated test pulses have a rectangular shape! Charge a temporal function of the maximum signal zen, that in each case a Prüfimpulsfolge same Phasenbe- be ψ and not proportionally according to a relationship relative to the signal for the replacement of ρ predetermined fixed relationship. Therefore, if one wants to have the ink droplets and several against each other!;. £ individual droplets according to the successive phase-shifted test pulse sequences one after the other. constricting video signals exact and predetermined 55 quietly generated and grant J charges the charging electrode can be fed, so it is imperative that are that a geneuen time of detachment of the droplet is provided in multi-stage phase counter for storing the correct phase position, the currency \ ; i with respect to the temporal position of the video signal at the end of a test cycle from the clock generator in each case know the ■. In other words, the time of the test pulse trains (F 1 - FS) and of the sensing element must be the j '; Droplet detachment and the creation of a video Si-60 if there is a match between the phase of the test signals must be exactly synchronized with one another. Incorrect pulse sequence with the phase of droplet detachment synchronization between the droplet formation and occurring charging signals can be supplied, and that the video signals are an inaccurate control of the correction of the phase position of the charging pulses in the printing process with a corresponding deterioration output of the phase counter phase decoder aggravation of uniformity, clarity and quality of the 65 conclusions are obtained via a test data selector or the resulting print. a Druckphasenselektor controlled by the phase in the US-Patent 34 65 351 is a system shifted Prüfimpulsfolgen (Fi-F8), the phase described in which it can be determined whether the just switching through of or Prüfdatenimpulse
■ Druckdatenimpulse nach der Aufladeelektrode bewirken. Die Periode für die Tröpfchenbildung und Aufladung wird dabei in eine Anzahl vorbestimmter Zeitabschnitte unterteilt und die Phase des Aufladesignals wird in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten zeitlichen Unterteilung eingestellt■ Effect print data pulses after the charging electrode. The period for droplet formation and Charging is divided into a number of predetermined time periods and the phase of the charging signal is set in accordance with a predetermined time division
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird diese Zeitperiode in eine Anzahl einer Zweierpotenz entsprechende Zeitabschnitte unterteilt, hier z. B. in acht, wodurch verschiedene Steuerschaltungen unter Verwendung digitaler logischer Schaltkreise sofort anwendbar werden. Ferner wird entsprechend der hier offenbarten Ausführungsform als Nullwert oder Bezugswert, gegen den die Phasenvergleiche durchgeführt werden, die Grundfrequenz des Signals benutzt, das dem zur Tröpfchenbildung verwendeten Wandler zugeführt wird. Ein Taktgeber ist vorgesehen, der acht getrennte, gegeneinander phasenverschobene Impulsfolgen abgibt, alle mit der Grundfrequenz F für die Tröpfchenerzeugung, jedoch um Vg Periode gegeneinander verschoben. Wenn daher die Schaltung zur Feststellung der Ladung bestimmt, daß die richtige Aufladung während einer gegebenen Phasenbeziehung in bezug auf die Grund- oder Bezugsphase stattfindet, dann wird das gewünschte Taktsignal des Taktgebers ausgewählt und nach der Druckschaltung durchgeschaltet According to a preferred embodiment of the invention, this time period is subdivided into a number of time segments corresponding to a power of two. B. in eight, whereby various control circuits using digital logic circuits become immediately applicable. Furthermore, in accordance with the embodiment disclosed here, the fundamental frequency of the signal that is fed to the transducer used for the formation of droplets is used as the zero value or reference value against which the phase comparisons are carried out. A clock generator is provided which emits eight separate pulse sequences which are phase-shifted from one another, all with the fundamental frequency F for the generation of droplets, but offset from one another by a period of Vg. Thus, if the charge detection circuit determines that proper charging is occurring during a given phase relationship with respect to the base or reference phase, then the desired clock signal from the clock is selected and passed through after the print circuit
Nach dieser mehr allgemeinen Beschreibung der Merkmale und des Aufbaus des neuen digitalen Steuersystems wird die offenbarte Ausführungsform der Erfindung nunmehr im einzelnen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert Es zeigtAfter this more general description of the features and structure of the new digital The disclosed embodiment of the invention will now be described in more detail in conjunction with FIG the figures explained in more detail It shows
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, zum Teil als Blockschaltbild eines Tintenstrahlschreibers mit einer Phasenkorrekturschaltung gemäß der Erfindung;Fig. 1 is a perspective view, in part as A block diagram of an inkjet printer with a phase correction circuit according to the invention;
Fig.2 eine Reihe von Impulsdiagrammen bei der Aufladung von Tintentröpfchen, sowohl während eines Prüfzyklus, als auch während des Drückens;2 shows a series of pulse diagrams in the Charging of ink droplets, both during a test cycle and during printing;
F i g. 3 ein Flußdiagramm zur Darstellung des Ablaufs der einzelnen Schritte bei der Steuerung und Synchronisierung gemäß der vorliegenden Erfindung;F i g. 3 is a flow chart to illustrate the sequence of the individual steps in the control and synchronization according to the present invention;
Fig.4 mehrere Impulsdiagramme zur Darstellung einer Anzahl zusätzlicher Impulse und Signale, wie sie bei der Erfindung Verwendung finden;Fig. 4 several pulse diagrams for illustration a number of additional pulses and signals as used in the invention;
Fig.5 ein Blockschaltbild einer Synchronisierschaltung gemäß der Erfindung undFig. 5 is a block diagram of a synchronization circuit according to the invention and
F i g. 6 ein Funktionsschema der in F i g. 5 verwendeten Taktschaltung.F i g. 6 shows a functional diagram of the circuit diagram shown in FIG. 5 clock circuit used.
In Fig. 1 ist ganz allgemein in perspektivischer Ansicht ein Tintenstrahlschreiber dargestellt, bei dem die Steuerschaltung als Blockschaltbild angegeben ist Die Tinte wird aus einer Düse 10 ausgestoßen, der sie über eine Leitung von einem Vorratsbehälter 11 zugeleitet wird, in dem die Tinte unter Druck gehalten wird. Ein Wandler 12, wie z.B. ein piezoelektrischer Kristall, versetzt den Flüssigkeitsstrom in mechanische Schwingungen, so daß dieser sich nach dem Austreten aus der Düse bei einer vorbestimmten oder synchronisierten Frequenz in einzelne Tröpfchen auflöst Diese Tröpfchen werden durch eine elektrostatische Aufladeelektrode 14 auf ein gewünschtes Potential aufgeladen. Der Strahl 13 der Tintentröpfchen läuft dann an einem Abfühlelement 16 vorbei, dessen Funktion noch beschrieben wird, und von dort nach einem Paar Ablenkplatten 18, denen in üblicher Weise ein feststehendes Ablenkpotential durch eine Ablenkpotentialquelle 20 zugeführt wird und den Tröpfchenstrom um eine vorbestimmte Strecke ablenkt, so daß die Tröpfchen entweder auf dem Aufzeichnungsträger 24 auftreffen, oder aber nach einem Ablauf 22 gelangen. Es sollte darauf hingewiesen werden, daß die den einzelnen Tröpfchen durch die Aufladestation erteilte Ladung den Betrag der Ablenkung bestimmt und entsprechend der Art der Zeichenerzeugung entweder bewirkt, daß das Tröpfchen auf dem Aufzeichnungsträger auftrifft, oder aber nach dem Ablauf abgelenkt wird, oder aber den Tröpfchenstrom schrittweise ablenkt Der Gesamtauf· bau und die Gesamtanordnung eines solchen Tintenstrahlschreibers ist an sich bekanntIn Fig. 1, an inkjet pen is shown generally in perspective view, in which the control circuit is shown as a block diagram. The ink is ejected from a nozzle 10, which it is fed via a line from a reservoir 11 in which the ink is kept under pressure will. A transducer 12 such as a piezoelectric Crystal, sets the flow of liquid in mechanical vibrations, so that it is after the exit from the nozzle dissolves into individual droplets at a predetermined or synchronized frequency Droplets are charged by an electrostatic charging electrode 14 to a desired potential. The jet 13 of the ink droplets then starts running a sensing element 16, the function of which will be described later, and from there to a pair Deflection plates 18, which in the usual manner have a fixed deflection potential by a deflection potential source 20 is supplied and deflects the stream of droplets by a predetermined distance so that the Droplets either impinge on the recording medium 24, or arrive after a sequence 22. It it should be noted that the charge imparted to each droplet by the charging station is the Amount of deflection is determined and, depending on the type of character generation, either causes the Droplet impinges on the recording medium, or is deflected after the expiration, or else the The overall construction and the overall arrangement of such an ink jet pen deflects the stream of droplets step by step is known per se
Die Steuerschaltung besteht im wesentlichen aus einem Zeichengenerator mit Phasensteuerlogik 28, an dessen Ausgang die für den Aufladeverstärker 34 erforderlichen Signale abgegeben werden. Diese an den Aufladeverstärker abgegebenen Signale sind es, die selektiv bewirken, daß die Tröpfchen entweder den Aufzeichnungsträger 24 erreichen, oder aber nach dem Ablauf 22 gelangen. Die den Ablaufbehälter erreichende Tinte wird in üblicher Weise über einen Rücklaufbehälter 23 und nicht dargestellte Leitungen und Pumpen nach dem unter Druck stehenden Tintenvorratsbehälter 11 zurückgeführt Ein Taktgeber 30 steuert sowohl den Zeichengenerator und die Phasensteuerlogik 28, als auch den Wandlerverstärker 32. Es ist hierbei erforderlich, daß die der Aufladeelektrode 14 und dem Wandler 12 zugeführten Signale, die vom Aufladeverstärker 34 bzw. vom Wandlerverstärker 32 geliefert werden, exakt miteinander synchronisiert sind, um eine saubere Steuerung der Tintentröpfchen zu erzielen. Die Phasensteuerlogik im Block 28 wählt die richtige Phasenbeziehung für den Taktimpuls aus, der letztlich an den Aufladeverstärker 34 angelegt wird.The control circuit consists essentially of a character generator with phase control logic 28, an the output of which the signals required for the charging amplifier 34 are emitted. This to the It is the signals emitted by charging amplifiers that selectively cause the droplets to either Reach recording medium 24, or arrive after sequence 22. The one reaching the drainage container Ink is in the usual way via a return tank 23 and lines and pumps, not shown after the pressurized ink reservoir 11 returned. A clock 30 controls both the Character generator and phase control logic 28, as well as converter amplifier 32. It is here required that the charging electrode 14 and the transducer 12 applied signals that are from the charging amplifier 34 or supplied by the converter amplifier 32, are exactly synchronized with one another to a to achieve clean control of the ink droplets. The phase control logic in block 28 selects the correct one Phase relationship for the clock pulse that is ultimately applied to the charging amplifier 34.
In der hier dargestellten Ausführungsform fühlt das Abfühlelement 16 von dem aufgeladenen Tintentröpfchen ein Signal ab, das nach Verstärkung im Abfühlverstärker der Phasensteuerlogik zugeführt wird. Die Phasensteuerlogik wählt die geeignete Phase des Taktgebers 30 in Übereinstimmung mit den vom Abfühlverstärker 26 aufgenommenen Signalen aus und stellt damit die gewünschte Synchronisierung der Tröpfchenbildung mit dem Aufladesignal her.In the embodiment illustrated here, the sensing element 16 senses the charged ink droplet a signal which, after amplification in the sense amplifier, is fed to the phase control logic. The phase control logic selects the appropriate phase of the clock 30 in accordance with that provided by Sense amplifier 26 recorded signals and thus provides the desired synchronization of the Droplet formation with the charging signal.
Es wurde dabei gefunden, daß die Synchronisierung des Wandlerverstärkers 32 und des Aufladeverstärkers 34 am besten in einem besonderen Prüfzyklus überprüft werden kann, bei dem ein vorbestimmtes Signal auf einem bestimmten Tröpfchen oder einer bestimmten Reihe von Tröpfchen vorhanden sein muß. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird angenommen, so daß die Signale für den Prüfzyklus und den Druckzyklus an anderer Stelle des Systems erzeugt werden. Bei einem Zeilendrucker kann beispielsweise ein typischer Prüfzyklus am Ende jeder Zeile während des Wagenrücklaufs auftreten und würde normalerweise während der Zeit beendet sein, die der Wagenrücklauf benötigt Bei Verwendung eines solchen Prüfzyklus wird eine wirkungsvollere Arbeitsweise erreicht als wenn man versucht, die logische Schaltung so auszulegen, daß sie während des normalen Druck- oder Schreibvorgangs eo arbeitetIt was found that the synchronization of the converter amplifier 32 and the charging amplifier 34 can best be checked in a special test cycle in which a predetermined signal a certain droplet or a certain series of droplets must be present. For the For purposes of the present invention it is assumed that the signals for the test cycle and the print cycle generated elsewhere in the system. For a line printer, for example, a typical The test cycle would occur at the end of each line during the carriage return and would normally occur during the time it takes for the carriage return to end. When using such a test cycle, a more effective way of working than if you try to interpret the logic circuit so that it works during normal printing or writing
Während des Prüfzyklus fühlt das Abfühlelement 16 auf einem Tröpfchen oder einer Reihe von Tröpfchen ein Ladungssignal ab, wenn die Tröpfchen an diesem Abfühlelement vorbeUaufen. Wenn eine solche Ladung es vorhanden ist und abgefühlt wird, liefert der Abfühlverstärker ein Signal, das der Phasensteuerlogik anzeigt, ob die derzeitige Syncnronisationseinstellung richtig ist oder nicht Wenn andererseits während eines bestimm-During the test cycle, the sensing element 16 senses a droplet or series of droplets emits a charge signal when the droplets pass this sensing element. If such a charge it is present and sensed is provided by the sense amplifier a signal that indicates to the phase control logic whether the current syncnronization setting is correct or not If, on the other hand, during a certain
ten Prüfzyklus kein Signal festgestellt wird, dann zeigt das Fehlen eines Ausgangssignals des AbfUhlverstärkers der Phasensteuerlogik an, daß die Synchronisation nicht stimmt und eine Nachstellung erforderlich ist Die besondere Art und Weise, wie diese Nachstellung durchgeführt wird, wird anschließend näher erläutertth test cycle no signal is detected, then indicates the absence of an output signal of the sense amplifier the phase control logic that the synchronization is incorrect and an adjustment is required the particular way in which this adjustment is carried out is explained in more detail below
Die Arbeitsweise des Systems wird nunmehr anhand der Impulszüge der Fig.2 und 4 erläutert Die Kippschaltung, die diese Impulszüge erzeugt ist in Fig.6 dargestellt Der Taktgeber 30 in Fig.6 besteht im wesentlichen aus einem achtstufigen Ringzähler mit acht Anzapfpunkten, bei denen jeder Anzapfpunkt für je acht Impulse aus dem Quarzoszillator 31 einen einzigen Ausgangsimpuls abgibt Es sei für diesen Fall angenommen, daß die Periode des Taktgebers achtmal so lange ist wie die des Oszillators. Mit dieser Beziehung liefert jeder der Anzapfpunkte in F i g. 6. die mit Fi bis Fe bezeichnet sind, ein Taktimpulssignal, das gegenüber dem Taktimpulssignal des nächstgelegenen Anzapfpunktes um Vg Periode verschoben ist Die vier monostabilen Kippschaltungen 551 bis 554 sind Taktkippschaltungen, die durch den Impulsanstieg des Prüfsignals eingeschaltet werden, wobei die Stufe 551 eine erste Erholungsperiode liefert, während der jede auf dem Abfühlelement von einem vorhergehenden Druckzyklus noch vorhandene Ladung abfließen kann. Die Stufe 552 schaltet ein und liefert einen Prüfdatenimpuls, der bewirkt, daß eine vorbestimmte Anzahl Impulse vom Taktgeber (16 Impulse im vorliegenden Fall) den Prüfphasenselektor erreichen. Nach dessen Abschalten wird die Stufe 553 entsperrt, die eine vorbestimmte Verzögerung liefert und den Aufbau einer Aufladung auf dem Abfühlelement ermöglicht sowie daß dieses Signal den Abfühlverstärker 26 erreichen kann, worauf dann durch die Stufe 554 der Abfühltorimpuls erzeugt wird. Die Arbeitsweise dieser Schaltung wird im Zusammenhang mit den F i g. 3 und 5 noch näher beschrieben.The mode of operation of the system will now be explained with reference to the pulse trains of FIGS Flip-flop which generates these pulse trains is shown in Fig.6. The clock generator 30 in Fig.6 consists essentially consisting of an eight-stage ring counter with eight tapping points, where each tapping point for Every eight pulses from the quartz oscillator 31 emits a single output pulse. Let it be for this case assume that the period of the clock is eight times as long as that of the oscillator. With this relationship provides each of the tapping points in FIG. 6. those with Fi to Fe are denoted, a clock pulse signal that is opposite to the clock pulse signal of the closest tap shifted by Vg period The four monostable multivibrators 551 to 554 are Clock flip-flops, which are switched on by the pulse rise of the test signal, the stage 551 provides a first recovery period, each on the sensing element from a previous one Pressure cycle can drain any charge that is still present. The stage 552 switches on and delivers a test data pulse, which causes a predetermined number of pulses from the clock (16 pulses in the present Case) reach the test phase selector. After it has been switched off, stage 553 is unlocked, the one provides a predetermined delay and allows a charge to build up on the sensing element and that this signal can reach the sense amplifier 26, which is then followed by step 554 of the Sensing pulse is generated. The operation of this circuit is described in connection with FIGS. 3 and 5 described in more detail.
Aus F i g. 2 sieht man, daß der erste Impulszug mit »Wandler Steuerfrequenz« bezeichnet ist und dies ist der Impuls Fi aus Fig.6, der sowohl während des Prüfzyklus, als auch während eines Druckzyklus unmittelbar dem Wandler zugeführt wird und dort die Tröpfchenerzeugung steuert Dieser Impuls und seine Phasenlage bestimmen den Nullwert oder den Bezugswert für die Taktgabe des gesamten Steuersystems. Die acht Impulse, die mit 1. Impuls bis 8. Impuls bezeichnet sind, zeigen die Phasenbeziehungen der acht Ausgangsleitungen Fi bis F8 des Taktgebers 30 in F i g. 6 an.From Fig. 2 it can be seen that the first pulse train is labeled "converter control frequency" and this is the pulse Fi from FIG its phase position determine the zero value or the reference value for the timing of the entire control system. The eight pulses, which are labeled 1st pulse to 8th pulse, show the phase relationships of the eight output lines Fi to F 8 of the clock generator 30 in FIG. 6 at.
Die unterste Zeile mit der Bezeichnung »Druckimpuls« zeigt Form und Länge eines Druckimpulses, der anschließend während eines Druckzyklus im Gegensatz zum Prüfzykius an die Aufladeelektrode angelegt wird. Man sieht hier, daß der Druckimpuls wesentlich langer ist als der Prüfimpuls. Diese Impulsform wird über einen monostabilen Multivibrator 40 erzeugt, durchläuft eine ODER-Schaltung 42 und gelangt von dort an den ' Aufladeverstärker 34. Diese monostabile Kippschaltung verlängert den Taktimpuls für den Druckvorgang.The bottom line with the designation »pressure pulse« shows the form and length of a pressure pulse, the is then applied to the charging electrode during a printing cycle in contrast to the test cycle. You can see here that the pressure pulse is much longer than the test pulse. This pulse shape is generated via a generated monostable multivibrator 40, passes through a OR circuit 42 and from there arrives at the charging amplifier 34. This monostable multivibrator extends the clock pulse for the printing process.
Die Detektorschaltung muß also diejenige Phase der gegeneinander phasenverschobenen Taktimpulszüge feststellen, bei der die Ablösung des Tröpfchens tatsächlich auftritt Betrachtet man die obere Kurve in Fig.2, so zeigen die beiden Pfeile a und b zwei verschiedene Tröpfchenablösezeitpunkte an. Im Fall des es Tröpfchenablösezeitpunkts a, unter der Annahme, daß die Prüfung mit dem 1. Impuls begann, könnte während des 1. Impulses oder des 2. Impulses kein Abfühlen einer Ladung stattfinden, da in beiden Fällen diese Impulse bereits den Wert Null haben, bevor die tatsächliche Ablösung des Tröpfchens stattfindet Führt man dem System jedoch für die dritte Phase den »3. Impuls« zu, dann würde ein Ausgangssignal abgefühlt werden, das anzeigt, daß dies die entsprechende Phasenlage des Taktimpulses ist, bei dem die Tröpfchenablösung zuerst festgestellt wurde. Man sieht, daß für diesen Fall auch die Taktimpulsfolgen »4. Impuls«, »5. Impuls« und »6. Impuls« ein Ausgangssignal liefern würden unter der Annahme, daß ein bestimmter Prüfzyklus mit einer dieser Serien von Impulsen begann, wie noch erläutert wird. Im Fall des Tröpfchenablösezeitpunktes b würde dieser zuerst während der Impulsphase 2 oder bei der Taktimpulsfolge »2. Impuls« des Systemtaktgebers auftreten und ab 6. Impuls verschwinden.Thus, the detection circuit must determine that phase of the mutually phase shifted clock pulse trains, in which the detachment of the droplet actually occurs Referring to the upper curve in Figure 2, as shown by the two arrows A and B two different droplet detachment time points. In the case of the droplet detachment time a, assuming that the test began with the 1st pulse, no charge could be sensed during the 1st pulse or the 2nd pulse, since in both cases these pulses already have the value zero, Before the actual detachment of the droplet takes place, however, the system is guided to the »3. Pulse "to, then an output signal would be sensed indicating that this is the corresponding phase position of the clock pulse at which droplet detachment was first detected. It can be seen that the clock pulse sequences »4. Impulse «,» 5. Impulse «and» 6. Pulse «would provide an output signal assuming that a particular test cycle began with one of these series of pulses, as will be explained. In the case of droplet detachment time b , this would first be »2 during pulse phase 2 or in the case of the clock pulse sequence. Impulse «of the system clock appear and disappear from the 6th impulse.
Man sieht also, daß es möglich ist festzustellen, wann der Tröpfchenablösezeitpunkt mit einer bestimmten Phase des Taktgebers zusammenfällt Es ist dann erforderlich, diese Information zur Steuerung der Auswahlschaltung für die entsprechende Phase der Taktimpulszüge zu benutzen, die diesen Taktimpulszug nach dem Aufladeverstärker durchschaltet Die Art und Weise, wie dies durchgeführt wird, ergibt sich aus dem Schaltbild in Fig.5 und dem Flußdiagramm in Fig.3. Bevor die in Fig.5 gezeigte Schaltung beschrieben wird, soll zunächst die Arbeitsweise der Schaltung in Verbindung mit dem Flußdiagramm in F i g. 3 dargelegt werden, wobei auch auf F i g. 4 zu verweisen ist, in der die Gesamttaktgabe des Systems dargestellt ist F i g. 4 zeigt auf fünf Zeilen die wesentlichen Steuersignale des Systems. Die Zeitbasis in F i g. 4 hat keine maßstäbliche Beziehung zum Zeitmaßstab der F i g. 2. Man sieht daß auf der Zeile »Prüfdaten« insgesamt 16 Prüf tröpfchen durch das System erzeugt werden. Diese 16 Prüf tröpfchen erfordern natürlich 16 Tröpfchenzeiten im Maßstab der F i g. 2. Die Steuersignale »Prüfzyklus« und »Druckzyklus« werden durch die Systemsteuerung abgeleitet die nicht dargestellt ist, und durch den Fachmann ohne Schwierigkeit entworfen werden könnte und im wesentlichen davon abhängt, wie oft ein Prüfzyklus durchgeführt werden muß. Grundsätzlich ist die Maschine immer dann im Druckzyklus, wenn sie nicht im Prüfzyklus ist Für einen Zeilendrucker würde man beispielsweise den Prüfzyklus in die Zeit des Wagenrücklaufs legen oder im Falle eines Druckkopfes, der eine Zeile eines Aufzeichnungsträgers überstreicht in die Zeit des Rücklaufs. Es ist ferner möglich, daß es nicht notwendig erscheint, nach jeder Zeile einen Prüfzyklus vorzunehmen oder es könnte auch erwünscht sein, mehr als einen Prüfzyklus je Zeile durchzuführen. Die Taktgabe wäre in jedem Fall nichts Außergewöhnliches, wobei selbstverständlich klar sein dürfte, daß der tatsächliche Druckzyklus nicht gleichzeitig mit dem Prüfzyklus ablaufen kann.So you can see that it is possible to determine when the droplet detachment point in time with a certain one Phase of the clock coincides. It is then necessary to use this information to control the Use selection circuit for the appropriate phase of the clock pulse trains that this clock pulse train switches through after the charging amplifier. The way in which this is carried out results from the Circuit diagram in Fig.5 and the flow chart in Fig.3. Before the circuit shown in Fig. 5 is described, the mode of operation of the circuit in Connection with the flow chart in FIG. 3 are set out, with FIG. 4 is to be referred to in the the overall timing of the system is shown in FIG. 4 shows the essential control signals of the on five lines Systems. The time base in FIG. 4 has no scale relationship with the time scale of FIG. 2. You can see that A total of 16 test droplets can be generated by the system on the »Test data« line. These 16 test droplets naturally require 16 droplet times on the scale of FIG. 2. The control signals »test cycle« and "Print cycle" are derived by the system control, which is not shown, and by the A person skilled in the art could be designed without difficulty and essentially depends on how often one Test cycle must be carried out. Basically, the machine is always in the print cycle when it is not in the test cycle For a line printer, for example, the test cycle would be in the time of Set carriage return or in the case of a print head that sweeps over a line of a recording medium in the time of the rewind. It is also possible that it does not seem necessary to add one after each line Carry out a test cycle or it might also be desirable to have more than one test cycle per line perform. In any case, the timing would be nothing unusual, although it should be clear, of course It is likely that the actual print cycle cannot run at the same time as the test cycle.
Der Prüfdatenimpuls wird von einer Reihe in F i g. 6 dargestellter Taktschältungen abgeleitet, wobei die zweite monostabile Kippschaltung 552 in Fig.6 den Prüfdatenimpuls liefert Dieser Impuls, der aus dem den Prüfzyklus einleitenden Impuls abgeleitet wird, befähigt das System, die Folge von Prüfimpulsen zu erzeugen und abzugeben. Der Impuls selbst wird verschiedenen Teilen der Schaltung in Fig.5 zugeführt, um die Prüfimpulse in geeigneter Weise nach dem Aufladeverstärker 34 und von dort nach der Aufladeelektrode zur Aufladung ausgewählter Tröpfchen durchzuschalten. Man sieht, daß dieser Impuls gegenüber dem den Prüfzyklusimpuls einleitenden Impuls etwas verzögertThe test data pulse is fed by a series in FIG. 6 derived clock circuits shown, the second monostable multivibrator 552 in FIG Test data pulse supplies This pulse, which is derived from the pulse that initiates the test cycle, enables the system of generating and delivering the sequence of test pulses. The impulse itself becomes different Parts of the circuit in Fig.5 are fed to the Test pulses in a suitable manner after the charging amplifier 34 and from there to the charging electrode To switch through the charging of selected droplets. You can see that this impulse is opposite to the Test cycle pulse introductory pulse somewhat delayed
ist Das hat den Zweck, die Nachwirkungen von vorangegangenen Tröpfchen, die während des Druckvorganges das Abfühlelement teilweise aufgeladen haben könnten, abzubauen.The purpose is to reduce the aftereffects of previous droplets that occur during the printing process may have partially charged the sensing element to degrade.
Der Impuls, der auf Zeile 4 als Torimpuls bezeichnet ist, dient der Abtastung des Abfühlverstärkers zu einem geeigneten Zeitpunkt, nachdem eine Reihe von Prüfimpulsen erzeugt und ihre Ladung sich auf dem Abfühlelement akkumuliert haben, um ein möglichst großes von Störungen und Rauschen freies Signal zu erzeugen. Man sieht, daß zwischen dem Abfallen des Prüfdatenimpulses und dem Anstieg des Torimpulses eine gewisse Verzögerung vorgesehen ist Die monostabile Kippschaltung 554 in Fig.6 erzeugt diesen Torimpuls, der, wie man sieht, den beiden UND-Torschaltungen 44 und 94 in F i g. 5 zugeleitet wird und in dem Phasenzähler 48 in positiver und negativer Richtung wirksame Fortschaltsignale erzeugt wenn der Abfühlverstärker 26 ein entsprechendes Ausgangssignal abgibtThe pulse referred to on line 4 as the gate pulse is used to sample the sense amplifier at an appropriate time after a series of Test pulses generated and their charge accumulated on the sensing element, to a possible Generate a large signal free of interference and noise. One can see that between the fall of the Test data pulse and the rise of the gate pulse a certain delay is provided The monostable Flip-flop 554 in Figure 6 generates this Gate pulse, which, as can be seen, the two AND gate circuits 44 and 94 in F i g. 5 and in the phase counter 48 in the positive and negative direction effective incremental signals generated when the Sense amplifier 26 emits a corresponding output signal
Das Signal »Abfühlsignal« in der letzten Zeile in Fig.4 stellt lediglich das durch den Abfühlverstärker zum Zeitpunkt des Anlegens des Torimpulses abgegebene Signal dar. Die gestrichelte, mit Schwellwert bezeichnete Linie zeigt an, daß es möglich ist den Schwellwert des Abfühlverstärkers einzustellen, so daß verschiedene Einschwingeffekte, wie auch Rauschen, Streufelder und auf Teilaufladung zurückgehende Signale, unterdrückt werden können.The signal "sensing signal" in the last line in Fig. 4 only represents that through the sensing amplifier at the time of the application of the gate impulse represents the signal emitted. The dashed line, with the threshold value indicated line indicates that it is possible to set the threshold value of the sense amplifier so that various transient effects, such as noise, stray fields and due to partial charging Signals that can be suppressed.
Aus der vorangegangenen Beschreibung der F i g. 1,2, 4 und 6 erkennt man, daß durch die Erfindung ganz allgemein festgestellt wird, während welcher Phase des Taktgebers das Tröpfchen tatsächlich sich loslöst Nach Feststellung dieser Phase wird diese dazu benutzt die während des Druckvorganges benutzte Phase zu steuern und anschließend den Ausgangspunkt für den nächsten Prüfzyklus festzulegen. Die Art und Weise, wie dies in der offenbarten Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird, soll nunmehr anhand des Flußdiagramms in F i g. 3 und des Blockschaltbildes in F i g. 5 näher erläutert werden. In der Beschreibung der F i g. 3 wird, falls erforderlich, auf die Schaltungseinzelheiten der F i g. 5 Bezug genommen. Es wird jedoch anschließend auch noch eine Einzelbeschreibung der Schaltung in F ig. 5 gegeben.From the preceding description of FIG. 1.2, 4 and 6 it can be seen that it is determined quite generally by the invention during which phase of the The droplet actually detaches itself. After determining this phase, it is used for the to control the phase used during the printing process and then the starting point for the determine the next test cycle. The manner in which this is done in the disclosed embodiment of the invention is carried out, shall now be based on the flow chart in FIG. 3 and the block diagram in FIG. 5 are explained in more detail. In the description of FIG. 3, if necessary, refer to the circuit details the F i g. 5 referred to. However, a detailed description of the circuit is also given below in Fig. 5 given.
Der Ablauf in F i g. 3 beginnt mit der Betätigung eines Startsignals im Bedienungsfeld, wodurch der Prüfvorgang im Block 50 »Prüfen« eingeleitet wird Man sieht daß dieser Prüfvorgang entweder durch das Startsignal oder durch ein Prüfsignal ausgelöst wird, das vom Haupttaktgeber des Systems kommt Von dort gelangt man zum Block 51 für eine Anlaufprüfung. Diese Är.'.aufprüfung w-ird beim Einschalten z. B. in der Weise durchgeführt daß man einen Druckknopf am Bedienungsfeld drückt um einen kontinuierlichen Ablauf einer Anzahl von Prüfzyklen sicherzustellen, bevor der erste Druckzyklus eingeleitet wird. Das könnte durch einen manuell betätigbaren Schalter oder aber durch eine taktgesteuerte Kippschaltung erreicht werden, die über eine bestimmte Mindestanzahl von Zyklen eingestellt bleibt oder durch irgendwelche anderen geeigneten Maßnahmen. Für die Zwecke der Beschreibung sei angenommen, daß die Anlaufzeit begonnen habe, so daß das System weiterläuft nach Block 52, gemäß dem der Phasenzähler auf Null einzustellen ist Betrachtet man jetzt Fig.5, so erkennt man den Phasenzähler 48. Es sei darauf hingewiesen, daß der Phasenzähler nicht unbedingt auf Null eingestellt werden muß, daß dies aber der Klarheit der Darstellung dientThe sequence in FIG. 3 starts with the actuation of a Start signal on the control panel, thereby starting the testing process "Testing" is initiated in block 50. It can be seen that this testing process is either given by the start signal or triggered by a test signal coming from the main clock of the system comes from there to block 51 for a start-up test. This network check is performed when switching on e.g. B. in the way carried out that one presses a push button on the control panel to a continuous process ensure a number of test cycles before the first print cycle is initiated. That could go through a manually operated switch or by a clock-controlled toggle switch can be achieved, the remains set for a certain minimum number of cycles or by any other appropriate measures. For the purposes of description it is assumed that the start-up time has begun, so that the system continues to run after block 52, according to which the phase counter is to be set to zero Phase counter 48. It should be noted that the phase counter is not necessarily set to zero must be, but that this serves the clarity of the presentation
Nach Einstellen des Phasenzählers in Block 52 auf Null gelangt man nach Block 54, gemäß dem 16 Prüfphasenimpulse vom System-Taktgeber her durchgeschaltet werden, wobei die bestimmte ausgewählte Phase diejenige ist, die durch den Zählerstand des Phasenzählers bestimmt ist der in dieser Anlaufphase Null sein würde. Es werden somit 16 Impulse der PhaseAfter setting the phase counter in block 52 to zero, one arrives at block 54, according to FIG Test phase pulses from the system clock are switched through, with the particular selected Phase is the one that is determined by the count of the phase counter in this start-up phase Would be zero. So there are 16 pulses of the phase
to Null, die auf der vom Haupttaktgeber kommenden Leitung Ft auftreten, durch den Prüfdatenselektor und den PrUfphasendecodierer ausgewählt was bewirkt daß die Fi-Impulse der Aufladeelektrode zugeführt werden, um 16 durch den Drucker erzeugte Tröpfchen aufzuladen oder einen Versuch einer solchen Aufladung vorzunehmen. Der Ablauf geht dann weiter nach Block 56, wo das Ausgangssignal des Abfühlelements überprüft wird. Man erinnere sich, daß dann, wenn sich das Tröpfchen während der Aufladephase loslöst das Tröpfchen entsprechend aufgeladen wird, was wiederum an dem Abfühlelement ein Ausgangssignal zur Folge hat Ist jedoch kein solches Ausgangssignal vorhanden, dann geht es weiter nach Block 58, wodurch der Phasenzähler in positiver Richtung um 1 weitergeschaltet wird, worauf der Ablauf weitergeht nach Block 62, um festzustellen oder zu prüfen, ob die Anlaufzeit abgelaufen ist Unter der Annahme, daß dies nicht der Fall ist geht der Ablauf weiter nach Block 64 für einen erneuten Zugriff zum Phasenzähler und kehrt dann zum Block 54 zurück, der 16 neue Prüfphasenimpulse erzeugt wobei hier daran erinnert werden darf, daß zu jedem Zeitpunkt wenn Prüfphasenimpulse erzeugt werden, die bestimmte ausgewählte Phase davon abhängt wie der Phasenzähler 48 gerade eingestellt istto zero, which occur on the line Ft coming from the master clock, by the test data selector and the test phase decoder selected, which causes the Fi pulses to be fed to the charging electrode, to charge or attempt to charge 16 droplets produced by the printer to undertake. Operation then continues to block 56 where the output of the sensing element is checked will. Recall that if the droplet loosens during the charging phase, then that Droplet is charged accordingly, which in turn results in an output signal at the sensing element If, however, there is no such output signal, Then it goes on to block 58, whereby the phase counter advances by 1 in the positive direction is, whereupon flow advances to block 62 to determine or check whether the start-up time has expired Assuming this is not the If so, the process continues to block 64 for another access to the phase counter and then returns to Block 54 back, which generates 16 new test phase pulses, although it should be remembered here that to each instant when test phase pulses are generated, the particular selected phase thereof depends on how the phase counter 48 is currently set
Dieses Verfahren wird während der Anlaufphase so lange fortgesetzt bis vom Abfühlelement ein Ausgangssignal festgestellt wird. Zu diesem Zeitpunkt läuft das Verfahren nach Block 60, durch das der Phasenzähler um 1 zurückgestellt wird. In jedem Fall wird jedoch wieder nach Block 62 gegangen und das System geht dabei zwischen Ausgangssignal des Abfühlelementes und kein Ausgangssignal des Abfühlelementes hin und her, bis die Anlaufzeit vorbei ist Man sieht ferner, daß nach Ablauf der Anlaufzeit selbst dann, wenn der letzte Zyklus anzeigte, daß kein Ausgangssignal des Abfühlelements vorliegt die Taktgabe des Gesamtsystems um nicht mehr als eine Taktphase abweicht Wie noch näher erläutert wird, unterstützt der DruckzyklusdecodiererThis process is continued during the start-up phase until an output signal is received from the sensing element is detected. At this point the method according to block 60 runs through which the phase counter is set back by 1. In either case, however, the process goes back to block 62 and the system goes between the output signal of the sensing element and no output signal of the sensing element until the start-up time is over. You can also see that after the start-up time has expired, even if the last The cycle indicated that there was no output from the sensing element and the overall system clocked does not differ by more than one clock phase As will be explained in more detail, the print cycle decoder supports
so tatsächlich drei Phasen des Taktgebers entsprechend der augenblicklichen Einstellung des Phasenzählers und liefert damit einen etwas breiteren Aufladeimpuls für dzr. Druckzyklus als er beim Prüfzyklus benutzt wird. Die Tatsache, daß das System maximal um eine Phasenzählung abweicht hat keine Schwierigkeiten zur Folge.so actually three phases of the clock according to the current setting of the phase counter and thus provides a slightly wider charging pulse for dzr. Print cycle as it is used in the test cycle. The fact that the system deviates by a maximum of one phase count does not result in any difficulties.
Unter Berücksichtigung des bisher Gesagten wird angenommen, daß die Anlaufphase vorbei ist Dann wird Block 66 erreicht gemäß dem ein Druckzyklus des Systems folgt Das kann beispielsweise zur Folge haben, daß mehrere 100 oder mehrere 1000 Tröpfchen aufgeladen werden, bevor die nächste Prüfperiode beginnt Dies wird wiederum durch den Haupttaktgeber des Systems bestimmt und wenn der nächste Prüf zyklus beginnt wird Block 50 entsperrt, worauf das Verfahren weiter zu Block 51 läuft und, da die Anlaufphase vorbei ist weiter nach Block 64 läuft wo dann der augenblickliche Zählerstand des Phasenzählers 48Taking into account what has been said so far, it is assumed that the start-up phase is over. Then block 66 is reached according to which a print cycle of the system follows. that several hundred or several thousand droplets are charged before the next test period This in turn is determined by the main clock of the system and when the next test cycle begins begins, block 50 is unlocked, whereupon the method continues to block 51 and, since the start-up phase is over continues to block 64 where the current count of the phase counter 48 then runs
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benutzt wird, um die nächsten 16 Taktimpulse nach dem abgeht und die erforderliche Folge von Taktimpulsen an
Drucker durchzuschalten. Zu diesem Zeitpunkt geht das den Leistungsverstärker 32 abgibt, der den Wandler 12
System nach Block 54, Block 56 und abhängig vom ansteuert, durch den dann die Tröpfchen gebildet
Ausgangssignal des Abfühlelements in einer Verzwei- werden. Diese Leitung führt auch nach dem Zeichengung
nach Block 58 oder 60 und kehrt zu diesem 5 generator 76 und liefert an diesen die entsprechenden
Zeitpunkt, unabhängig davon, ob ein Ausgangssignal Torschaltsynchronisierimpulse. Der Zeichengenerator
des Abfühlelementes vorhanden ist oder nicht, da die hat die Aufgabe, den einlaufenden Datenimpulszug, der
Anlaufzeit vorüber ist, zum Druckvorgang zurück im normalerweise in paralleler Form ankommt, aufzuneh-Block66.
men und in ein Binärausgangssignal in serieller Form Zu diesem Zeitpunkt wird der Phasenzähler, wenn io umzuwandeln, das dann in geeigneter Form auf der
kein Ausgangssignal des Abfühlelements vorliegt, um 1 Aufzeichnungsoberfläche dargestellt werden kann. Die
fortgeschaltet und es wird sofort mit dem Druckvor- Arbeitsweise solcher Zeichengeneratoren ist bei Tintengang
fortgefahren, ehe ein Ausgangssignal des Abfühl- strahldruckem allgemein bekannt Im wesentlichen sind
elements auftritt Das hat sich in der Praxis als die auf der Ausgangsleitung des Zeichengenerators
zufriedenstellend herausgestellt, da die Synchronisation, 15 auftretenden Signale eine Folge von binären Impulsen,
wenn sie einmal vorhanden ist, nur sehr langsam wobei 1 ein aufzuzeichnendes Tröpfchen und 0 ein
wegläuft Wenn bei einer unmittelbar nachfolgenden Tröpfchen darstellt, das die Aufzeichnungsfläche nicht
Phasenprüfung kein Ausgangssignal des Abfflhlele- erreichen soll. Dieser Zug binärer Daten wird einer
ments festgestellt wird, dann läßt sich dies gewöhnlich UN D-Torschaltung 78 zugeführt, deren beide anderen
bei ein oder zwei weiteren Phasenprüfungen auffinden. 20 Eingangssignale als Druckimpuls vom Haupttaktgeber
Es ist natürlich klar, daß durch einfache Abwandlung der und vom Druckphasenselektor 74 kommen. Die
Steuerung das System so lange in der Prüfphase UND-Torschaltung 78 liefert während der Dauer der
verbleiben kann, bis ein Ausgangssignal des Abfühlele- Druckimpulse ein Ausgangssignal, wenn am Ausgang
ments auftritt Dies könnte beispielsweise dadurch des Zeichengenerators 76 eine binäre 1 auftritt und
erreicht werden, daß man von den Blocks 58 und 60 25 wenn ein ausgewählter Druckphasenimpuls vom Druckunmittelbar nach Block 64 zur Erzeugung von 16 neuen phasenselektor 74 aufgenommen wird. Das Ausgangs-Prüfimpulsen
läuft und dies so lange durchführt, bis ein signal der UND-Torschaltung 78 wird dann einer
Tröpfchen abgefühlt wird. Das würde jedoch erfordern, monostabilen Kippschaltung 40 zugeführt, die den dem
daß der Haupttaktgeber so geändert wird, daß der Aufladeverstärker 34 zuzuführenden Impuls verlängern
Druckvorgang so lange nicht wieder aufgenommen 30 solL Die Wirkung dieser monostabilen Kippschaltung ist
werden kann, bis eine erfolgreiche Abtastung oder in der untersten Kurve in F i g. 2 gezeigt Angenommen,
Abfühlung eines aufgeladenen Tröpfchens erzielt ist der 2. Impuls des Taktgebers wird zum Entsperren der
Die vorangegangene Beschreibung der F ig. 3 zeigt UND-Torschaltung benutzt anstelle des Druckimpulses,
deutlich, wie die hier offenbarte Ausführungsform der der an das Ende des Taktimpulses fällt so erstreckt sich
Erfindung arbeitet Die durch die verschiedenen 35 dieser bis praktisch zum Ende der Periode.
Schaltungsteile in Fig.5 durchgeführten Funktionen Zur Vervollständigung der Erläuterung der Arbeitssind,
wenn sie zusammen mit der Beschreibung von weise des Druckzyklus sei angenommen, daß der
F i g. 3 betrachtet werden, eindeutig klar. Die in F i g. 5 Phasenzähler 48 auf einen willkürlich gewählten Wert
gezeigte Steuerschaltung ist insoweit vollständig, als alle zwischen 1 und 8 (0 bis 7 im Binärformat) eingestellt ist
notwendigen Schaltstufen zur Erzeugung der Steuerfre- 40 Das Ausgangssignal dieses Zählers wird dem Druckphaquenz
für den Wandler, der Aufladeimpulse für den sendecodierer 80 zugeführt, der ein üblich aufgebauter
Prüf- und den Druckzyklus und auch die Anordnung des Decodierer ist und auf einer der Leitungen 1 bis 8 ein
Haupttaktgebers dargestellt sind. Der Haupttaktgeber Ausgangssignal abgibt, das der Einstellung des Zählers
selbst, der den Prüf- und Druckzyklus erzeugt, ist nicht und der eigenen internen Schaltung entspricht Wie
dargestellt, da diese Imputes auf die verschiedenste Art « bereits kurz erwähnt, wurde es als zweckmäßig
und Weise erzeugt werden können, die alle im festgestellt daß der Druckphasendecodierer etwa drei
wesentlichen elektromechanischen Ursprungs wären Prüf phasenzyklen weniger decodiert als es der tatsächlicher
zumindest auf elektromechanische Weise eingelei- chen Einstellung des Zählers entspricht Ist die
tet würden. Die relative Form und Dauer dieser Impulse eingespeicherte Zahl 5, dann würde der Phasendecodieist
klar aus F i g. 4 zu entnehmen. Der Quarzoszillator 50 rer ein Signal auf die Leitung 2 abgeben. Das hat zur
31, der den Taktgeber 30 mit einer achtmal höheren Folge, daß der Druckimpuls sich über die gesamte
Frequenz ansteuert als die Taktfrequenz F, ist von dem Dauer der tatsächlichen Tröpfchenablösezeit erstreckt
Haupttaktgeber des Systems, der die Prüf- und so daß an das System nicht so hohe Forderungen
Druckimpulse liefert, praktisch unabhängig. Der Quarz- gestellt werden müssen, ohne daß dabei die Zuverlässigoszillator
31 kann von üblicher Bauart sein und der 55 keit in Frage gestellt wird. Man sieht daß die
Taktgeber 30, der im Zusammenhang mit F ig. 6 Verdrahtung des Druckphasendecodierers festliegt, d.h.
beschrieben war, besteht im wesentlichen aus einem der Druckphasencodierer würde in einem festliegenden
achtstufigen Ringzähler mit acht Ausgangsanzapfungen Verhältnis zur Einstellung des Zählers decodieren. Man
und einer entsprechenden Impulsformung, so daß sieht.daßjedederUND-Torschaltungen.AlbisAedes
Ausgangsimpulse der gewünschten Form und Dauer 60 Druckphasenselektors kontinuierlich verschiedene Auserzeugt
werden können. Das Ausgangssignal des gangssignale des Taktgebers 30 auf den Leitungen Fi bis
Taktgebers 30 besteht also aus acht in der Phase F8 erhalten. Es wird jedoch nur die bestimmte
gegeneinander verschobenen Ausgangsimpulsen, die UND-Torschaltung, die durch das Ausgangssignal des
auf den Leitungen Fi bis Ft auftreten, die zusammen das "Druckphasendecodierers entsperrt ist eine bestimmte
Kabel 70 bilden. 65 Taktimpulsfolge hindurchlassen, die über die ODER-is used to switch the next 16 clock pulses after the going off and the required sequence of clock pulses to the printer. At this point in time, the power amplifier 32 outputs, which controls the converter 12 system according to block 54, block 56 and depending on the output signal of the sensing element formed by the droplets in a branch. This line also leads after the drawing to block 58 or 60 and returns to this generator 76 and supplies the corresponding point in time to it, regardless of whether an output signal gate switching synchronization pulses. The character generator of the sensing element is or is not present, since it has the task of receiving the incoming data pulse train, the start-up time has passed, arriving back for the printing operation in the normally parallel form, block 66. men and into a binary output signal in serial form. At this point in time, the phase counter will convert if io, which can then be displayed in a suitable form on which there is no output signal of the sensing element in order to 1 recording surface. Operation of such character generators is resumed in the case of ink passage before an output signal of the scanning jet printer is generally known. Essentially, elements occur Synchronization, 15 occurring signals a sequence of binary impulses, once they exist, only very slowly, with 1 being a droplet to be recorded and 0 being a droplet running away.If in the case of an immediately following droplet, the recording surface is not supposed to achieve a phase check and no output signal from the filling element. This train of binary data is detected a moment, then this can usually be fed to UN D gate circuit 78, the other two of which can be found in one or two further phase tests. 20 Input signals as a print pulse from the master clock It is of course clear that by simple modification of and come from the print phase selector 74. The controller provides the system in the test phase AND gate circuit 78 for the duration that can remain until an output signal of the Abfühlele- Druckimpulse an output signal when the output occurs that one of blocks 58 and 60 25 when a selected pressure phase pulse is received by the pressure immediately after block 64 to generate 16 new phase selector 74. The output test pulses run and this continues until a signal from the AND gate circuit 78 is then sensed as a droplet. This would, however, require monostable flip-flop 40 to be fed to the fact that the master clock is changed so that the pulse to be fed to the charging amplifier 34 should not be prolonged the lowest curve in FIG. 2 Assuming the sensing of a charged droplet is achieved, the 2nd pulse of the clock is used to unlock the The foregoing description of Figs. Figure 3 shows AND gate used instead of the pressure pulse, clearly how the embodiment disclosed here, the one that falls at the end of the clock pulse so extends the invention, works through the various 35 of these until practically the end of the period.
Circuit Parts Performed in Fig. 5 To complete the explanation of the work, it is assumed, together with the description of the printing cycle, that the Fig. 3, clearly evident. The in F i g. 5 phase counter 48 shown at an arbitrarily selected value control circuit is complete in that all switching stages between 1 and 8 (0 to 7 in binary format) are set to generate the control frequency for the transmit encoder 80, which is a customarily structured test and print cycle and also the arrangement of the decoder and a master clock generator is shown on one of the lines 1 to 8. The main clock emits an output signal that does not match the setting of the counter itself, which generates the test and print cycle, and corresponds to its own internal circuit which can all be determined in the fact that the print phase decoder would be about three essential electromechanical origin, test phase cycles less than it corresponds to the actual setting of the counter, at least in an electromechanical manner. The relative shape and duration of these pulses stored number 5, then the phase decode would be clear from FIG. 4 can be found. The crystal oscillator 50 emits a signal on the line 2. This has to 31, which the clock generator 30 with an eight times higher sequence, that the pressure pulse controls itself over the entire frequency than the clock frequency F, is from the duration of the actual droplet detachment time extends the main clock generator of the system, which the test and so that to the System does not deliver pressure pulses so high demands, practically independently. The quartz must be provided without the reliable oscillator 31 being of conventional design and without questioning the speed. It can be seen that the clock generator 30, which was used in connection with FIG. 6 Wiring of the print phase decoder is fixed, ie was described, essentially consists of one of the print phase encoders would decode in a fixed eight-stage ring counter with eight output taps in relation to the setting of the counter. One and a corresponding pulse shaping, so that each AND gate circuits.AlbisAedes output pulses of the desired shape and duration 60 pressure phase selector can continuously be generated differently. The output signal of the output signals of the clock generator 30 on the lines Fi to clock generator 30 thus consists of eight received in phase F 8 . However, only the certain mutually shifted output pulses, the AND gate circuit, which occur through the output signal of the on the lines Fi to Ft , which together the "print phase decoder is unlocked, form a certain cable 70.
Diese werden dem Prüfdatenselektor 72 und dem Schaltung 84 nach der UND-Torschaltung 78 läuftThese are passed to the test data selector 72 and the circuit 84 after the AND gate circuit 78
Druckphasenselektor 74 zugeführt Man sieht ferner, Die Arbeitsweise der einen Prüfdatenimpuls erzeu-Printing phase selector 74 is also supplied. It can also be seen that the mode of operation of the test data pulse generates
daß die Leitung F1 am Kabel 70 nahe dem Taktgeber 30 genden Schaltung ist hn wesentlichen die gleiche wie diethat the line F 1 on the cable 70 near the clock 30 lowing circuit is essentially the same as that
eben für die Druckphase beschriebene Schaltung, mit Ausnahme einiger kleiner offensichtlicher Abweichungen. Das Ausgangssignal des Phasenzählers wird dabei dem Prüfphasendecodierer zugeleitet Entsprechend der Einstellung des Zählers wird ein Signal auf einer der s vom Prüfphasendecodierer kommenden Leitung 1 bis 8 auftreten, das wiederum eine der UND-Torschaltungen 88 entsperrt, die einen Teil des Prflfdatenselektors 72 bilden. Die bestimmte durch den Decodierer 86 ausgewählte UND-Torschaltung bewirkt, daß die Phase des daran angeschlossenen Taktgebers die ODER-Schaltung 90 nach der UND-Torschaltung 92 durchläuft Das andere Eingangssignal der UND-Torschaltung 92 ist der Prüfdatenimpuls, so daß die Prüfdatenimpulse vom Selektor 72 die ODER-Schaltung 42 nach dem Aufladeverstärker 34 durchlaufen können, wodurch alle nachfolgenden, während der nächsten 16 Perioden erzeugtun Tröpfchen aufgeladen werden, oder es wird zumindest eine solche Aufladung versucht Das heißt, wenn der Ablösezeitpunkt der Tröpfchen vor oder nach dem Auftreten des Prüfladeimpulses liegt, dann wird natürlich das zugehörige Tröpfchen keine Aufladung erhalten.circuit just described for the printing phase, with Except for a few small, obvious deviations. The output signal of the phase counter is thereby passed to the test phase decoder accordingly When the counter is set, a signal is sent to one of the s Lines 1 to 8 coming from the test phase decoder occur, which in turn is one of the AND gates 88 unlocked, which form part of the test data selector 72. The one determined by the decoder 86 selected AND gate causes the phase of the clock generator connected to it passes through the OR circuit 90 after the AND gate circuit 92 The other input to AND gate 92 is the test data pulse so that the test data pulses from the selector 72 the OR circuit 42 can pass through the charge amplifier 34, whereby all subsequent, during the next 16 periods, droplets will be generated or it will be charged Tried at least such a charge that is, if the time of detachment of the droplets before or after the occurrence of the test charge pulse lies, then of course the associated droplet is not charged obtain.
Man sieht ferner, daß die UND-Torschaltung 92 nur zwei Eingänge aufweist, während die UND-Torschal- 2s tung 78 drei Eingänge besitzt Dies ist offensichtlich so, da während der Prüfung alle nachfolgenden Tröpfchen aufgeladen werden, d.h. daß es während dieser Prüfphase keine Eingangsdaten gibtIt can also be seen that the AND gate circuit 92 only has two inputs, while the AND gate switch 2s device 78 has three entrances. Obviously, this is because, during the test, all subsequent droplets be charged, i.e. that it is during this There are no input data in the test phase
Betrachtet man nunmehr den linken oberen Teil der Fig.5, so erkennt man, daß das Abfühlelement 16 versucht, die Ladung eines daran vorbeifliegenden Tröpfchens aufzunehmen. Sind die Tröpfchen tatsächlich aufgeladen, so wird ein Signal festgestellt und im Verstärker 26 verstärkt Dieses Signal liegt als Eingangssignal an der UND-Torschaltung 94, deren Ausgangssignal ein Zurückschalten des Phasenzählers 48 bewirkt Die UND-Torschaltung 94 weist zwei weitere Eingänge auf, wobei der erste für den Prüfvorgang ist und über den Taktgeber ein Eingangssignal erhält, während an dem anderen Eingang der Abtasttorimpuls ankommt, der von der monostabilen Kippschaltung 554 innerhalb des Taktgebers 30 ausgeht Der Prüfimpuls und die Abtasttorimpulse dienen dazu, jedes unerwünschte Portschalten des Phasenzählers zu jeder anderen Zeit als während eines Prüfzyklus zu unterbinden.If one now looks at the upper left part of FIG. 5, one recognizes that the sensing element 16 tries to pick up the charge of a droplet flying past it. Are the droplets actually charged, a signal is detected and amplified in the amplifier 26. This signal is as Input signal to the AND gate circuit 94, the output signal of which is a switching back of the phase counter 48 causes the AND gate circuit 94 has two further inputs, the first for the Test process is and receives an input signal via the clock, while at the other input the Sampling gate pulse arrives from the monostable trigger circuit 554 within the clock generator 30 The test pulse and the scanning gate pulse serve to prevent any undesired port switching of the The phase counter at any time other than during a test cycle.
Für den FaU, daß der Verstärker kein Ausgangssignal abgibt, wird die Inverterstuf e % entsperrt und liefert ein Ausgangssignal, das eines der Eingangssignale der UND-Torschaltung 44 darstellt Die anderen Eingangssignale der UND-Torschaltung 44 sind der Prüfimpuls und der Abtasttorimpuls, die, wie bereits vermerkt, auch der UND-Torschaltung 94 zugeführt werden. Das Ausgangssignal des Abfühlverstärkers 26 bestimmt also, ob die UND-Torschaltung 44 oder die UND-Torschaltung 94 entsperrt sind, um den Phasenzähler in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung weiterzuschalten. Es sollte darauf hingewiesen werden, daß der Phasenzähler von ί bis 8 (0 bis 7 binär) zählen kann, entsprechend den acht Phasen des Taktgebers 30.For the FaU that the amplifier has no output signal outputs, the inverter stage e% is unlocked and delivers Output signal representing one of the input signals to AND gate circuit 44. The other input signals to AND gate circuit 44 are the test pulse and the scanning gate pulse, which, as noted, also the AND gate 94 are supplied. The output signal of the sense amplifier 26 thus determines whether the AND gate circuit 44 or the AND gate circuit 94 are unlocked to the phase counter in To switch forward or reverse direction. It it should be noted that the phase counter can count from ί to 8 (0 to 7 binary), according to the eight phases of clock 30.
Damit ist die Gesamtbeschreibung der Arbeitsweise der Phasensynchronisierung für phasengleiche Bildung von Tröpfchen und Aufladen der einzelnen Tintentröpfchen in einem Tintenstrahlschreiber beschrieben. Wie bereits erwähnt, besteht einer der wesentlichen Vorteile der neuen Anordnung darin, daß die Steuerung im wesentlichen digital erfolgt Dies sieht man leicht aus den einzelnen Schaltblöcken in F i g. 5. Der Phasenzähler 48, der Prüfpiasendecodierer, der Druckphasendecodierer und der Taktgeber 30 sind alles digitale Schaltungen, die alle im wesentlichen mit einem 3-Bit-binär-Code arbeiten, durch den die Zahlen von 1 bis 8 (binär 0 bis 7) dargestellt werden können. Alle übrigen Schaltstufen einschließlich der UND-Torschaltungen, der ODER-Torschaltungen, der monostabilen Multivibratoren 40, des Zeichengenerators 76 usw. sind binäre logische Schaltungen und die beiden Verstärker 26 und 32 sind ebenfalls im wesentlichen binäre Verstärker, die auf einen eingangsseitig zugeführten Impuls ausgangsseitig einen Impuls vorbestimmter Amplitude abgeben. Diese Art von Schaltung läßt sich leicht in hochintegrierter Halbleitertechnik herstellen, wodurch die ganze Schaltung außergewöhnlich zuverlässig, preiswert in der Herstellung und auch gedrängt im Aufbau wird, so daß sich die gesamte Steuerschaltung auch für mit einer größeren Anzahl von Tintenstrahlsystemen arbeitenden Matrixdrucker eignet This is the overall description of the mode of operation of the phase synchronization for in-phase formation of droplets and charging of the individual ink droplets in an inkjet pen. As already mentioned, one of the main advantages of the new arrangement is that the control in the essentially takes place digitally. This can be seen easily from the individual circuit blocks in FIG. 5. The phase counter 48, the check phase decoder, the print phase decoder and the clock generator 30 are all digital circuits, all essentially comprising one Working 3-bit binary code by which the numbers from 1 to 8 (binary 0 to 7) can be represented. All other switching stages including the AND gates, the OR gates, the monostable Multivibrators 40, character generator 76, etc. are binary logic circuits and the two amplifiers 26 and 32 are also essentially binary amplifiers which are fed to an input side Pulse output a pulse of predetermined amplitude on the output side. This type of circuit can be used easily manufactured using highly integrated semiconductor technology, which makes the entire circuit extremely reliable, inexpensive to manufacture and also compact in structure, so that the entire control circuit also suitable for matrix printers working with a large number of inkjet systems
Claims (5)
die am Abfühlelement auftretenden Aufladungssignale speicherbar sind zum Einstellen der Phase für 15 jet writer with means for controllable generation 5. Inkjet writer according to claim 1, characterized in that charging, deflecting and collecting a sequence 5, characterized in that for controlling the delivery of one of ink droplets, nut a sensing element and stored phase information during a means for determining and correcting the printing cycle the printing phase decoder (80) self-phase position of the charging of the individual ink titig reduces the numerically stored phase information droplets in relation to the separation times of the mation by a fixed amount and that ink droplets, whereby the charging electrode at least thereby the printing pulse used for printing at least one test pulse sequence The one of the charging devices (18) can be supplied to an earlier fixed phase relationship with respect to which the point in time is supplied when the test pulse used for the same droplet formation has a test pulse derived from the signal,
the charging signals occurring at the sensing element can be stored for setting the phase for 15
dadurch gekennzeichnet,the printing process,
characterized,
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