DE2364881C3 - Einrichtung zur Aufzeichnung von Informationen mit elektrostatisch geladenen und in einem elektrischen Feld abgelenkten Tintentröpfchen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufzeichnung von Informationen mit elektrostatisch geladenen und in einem elektrischen FeW abgelenkfen Tintentröpfchen mit Kompensation gegenseitiger Ladungsbeeinflussungen nacheinander erzeiigier Tin'.entröpichen mit einem Speicher für ein Spannungssignal d;as die Ladung eines jeweils erzeugten Tintentröpl'chens angibt, und mit einer dadurch gesteuerten Vorrichtung zur Kompensation der Ladung des jeweils folgenden Tintentröpfchens.

Durch die DT-OS 21 22 7b 1 ist es bekannt, daß eines der Probleme bei einer derartigen Aufzeichnung darin besteht, daß ein aufgeladenes Tintentröpfchen, das gerade aus einer Tintenströmung abgerissen wird, mit seinem elektrischen Feld auf das unmittelbar nachfolgende Tröpfchen einwirkt, so daß dessen Ladung beeinträchtigt werden kann und somit nicht mehr einem die Ladung steuernden Signal entspricht. Ähnliche, jedoch schwächere Effekte werden durch Tröpfchen erzeugt, die vor dem gerade abgerissenen Tröpfchen aufgeladen wurden. Als ein Ergebnis wird das nachfolgende Tintentröpfchen fehlerhaft durch das folgende elektrische Feld abgelenkt. Dadurch ergibt sich eine Aufzeichnung, die eine mindere Qualität hat oder hinsichtlich der Schriftzeichenausbildung ungenau ist. Um diese Effekte zu vermeiden, wird ein vergrößerter Tropfenabstand oder auch die Einfügung nicht geladener Tröpfchen zwischen geladenen Tröpfchen angewendet. Diese Verfahren verzögern jedoch den Aufzeichnungsvorgang oder haben ihrerseits unerwünschte Nebenwirkungen.

Durch die DT-OS 2122 761 wird ferner eine Anordnung zur Kompensation der Effekte beschrieben, durch die die Ladung des einen Tröpfchens durch die Ladung eines unmittelbar vorhergehenden Tröpfchens beeinträchtigt wird. Hierzu wird ausgewertet, ob ein gerade geformtes Tröpfchen mit einer Ladung versehen wurde oder nicht. Wenn dies der Fall ist, so wird eine kompensierende Spannung der Ladespannung zur Ladung des nächstfolgenden Tropfens hinzugefügt. Die Spannungsamplitude ändert sich mit der Amplitude der Ladespannung. Diese Anordnung ermöglicht eine Aufladung, da jedoch die einem Tröpfchen zugefügte Ladung sich ändert, erfolgt keine vollständige und/oder genaue Kompensation der schädlichen Einwirkungen der Ladung eines gerade vorhergehenden Tröpfchens.

Beim Gegenstand der DT-OS 21 22 761 wird also ein Signal gespeichert, das anzeigt, daß ein zuvor gebildetes Tröpfchen geladen worden ist, so daß die Ladung des jeweils nachfolgenden Tröpfchens nach Maßgabe dieser Anzeige kompensiert werden kann. Gleiches gilt auch für den Gegenstand der nicht vorveröffentlichten

DT-OS 23 46 059. Dabei wird gewissermaßen nur die Tatsache gespeichert, daß eine Ladung auf ein Tröpfchen aufgebracht wurde, es wird jedoch nicht die Amplitude dieser Ladung festgestellt.

Die Aufgabe der Erfindung besieht nun darin, eine Hinrichtung zur genauen Kompensation der einem Tröpfchen zugefügten Ladung anzugeben, die gewährleistet, daß die Auswirkungen durch Ladung eines unmittelbar vorhergehenden Tröpfchens vollständig vermieden werden. Dadurch sollen die Auf/.eichnungsqualität und die Aufzeichnungsgesehwindigkeit erhöht werden.

Eine Einrichtung der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß zur Steuerung der Stärke der kompensierenden Ladung eines jeden zu ladenden Tintentröpfchens i:i Abhängigkeit von der Ladung des jeweils vorangehenden geladenen Tintentröpfchens ein von dem Speicher gesteuerter Verstärker für die Ladespannung des jeweils nächstfolgenden Tintentröpfchens zur Spannungserhöhung um einen Betrag vorgesehen ist, der eine Funktion des gespeicherten Spannungssignals ist, und daß Vorrichtungen /ur Umwandlung dieses Spannungssignals in ein den Kompensationsgrad für die Ladespannung angebendes Kompensationssignal und zur Verarbeitung des Kompensationssignals in ein die Ladung des jeweils nächstfolgenden Tröpfchens steuerndes Signal vorgesehen sind.

Bei der Erfindung wird also ein Kriterium dafür gespeichert, daß ein Aufzeichnungssignal auf ein gerade geformtes Tröpfchen einwirkte, ferner wird dabei die Amplitude dieses Signals gespeichert. In diesem Fall wird eine kompensierende Ladung auf das nächstfolgende Tröpfchen aufgebracht, die durch die Amplitude der Ladung des bereits geformten Tröpfchens bestimmt ist. Dadurch ist eine genaue Kompensation der Auswirkung der Ladung des zuvor erzeugten Tröpfchens möglich.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt

Fig. I ein schematisches Blockdiagramm für eine Einrichtung /ur Aufzeichnung von Informationen nach der Erfindung und

F i g. 2 ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Fig. 1 zeigt das Diagramm einer Aufzeichnungseinrichtung, die gemäß der Erfindung verbessert ist. Diese Einrichtung umfaßt einen Tintenbehälter 10. der einen Tintenvorrat unter Druck enthält. Ein Rohr 12 dient zur Abführung der Tinte aus dem Behälter in Foim einer Strömung 14, die auf ein Aufzeichnungspapier 16 gerichtet ist. Ein elektromechanischer Wandler 18 versetzt eine dazu vorgesehene Düse in Schwingungen mit einer Frequenz, die durch das Ausgangssignal eines Synchronisationssignalgenerators oder eines Taktgenerators 20 bestimmt ist. Die periodisenen Schwingungen der Düse verursachen eine periodische Verengung oder Einschnürung des Tintenstrahls 14, so daß die Tröpfchen 14' in dem Tintenstrahl auf dessen Verlauf /um Aufzeichnungspapier 16 erzeugt werden. Diese Tropf chen habi'n praktisch übereinstimmende Größe und regelmäßigen Abstand. Ein enger Ring 22 ist an einer Ladestelle längs des Tintenstrahls 14 angeordnet, und zwar dort, wo der Strahl in Tröpfchen unterteilt wird. Die Tröpfchen werden innerhalb des Ringes gebildet und treten aus ihm aus in ein elektrisches Feld, das zwischen zwei mit Abstand zueinander angeordneten Platten 24A und 24Ö erzeugt wird. Ein Hochspannungsablenkfeld wird zwischen diesen Platten mittels einer Hochspannungsquelie 26 erzeugt. Die im Verfahren zur Aufzeichnung nicht verwendeten Tröpfchen werden nicht geladen und somit durch einen Auffangbehälter 28 aufgefangen. Die geladenen Tröpfchen werden zwischen den Platten 24Λ und 240derart abgelenkt, daß sie an dem Behälter 28 vorbeifliegen und an einer Stelle auf das Aufzeichnungspapier auftreffen, die durch die

ίο Amplitude der Tröpfchenladung bestimmt ist.

Die Informationen zur Ladung der Tröpfchen, die bestimmen, welche Schriftzeichen auf das Papier 16 aufgebracht werden, liefert eine Datenquelle 30 in Form von Signalen. Diese Signale können digitale oder analoge Form haben. Sie werden einem Schriftzeichen-Funktionsgenerator 32 mit einer Geschwindigkeit zugeführt, die durch das Ausgangssignal des Taktgenerators 20 bestimmt ist. Der Schriftzeichen-Funktionsgenerator 32 verarbeite! seine Eingangssignal? in binäre

ao digitale Signale, schließlich werden die digitalen Signale in eine Reihe elektrischer Signale umgesetzt, die die Spannungen angeben, mit denen die Tröpfchen nacheinander zu laden sind. Diese Spannungen worden einer Videoschaltung 34 zugeführt, die ein Signal in einer Form erzeugt, die zur Aufladung der Tröpfchen geeignet ist, so daß sie in einem vorgegebenen Mjster auf dem Aufzeichnungspapier abgelagert werden. Das Ausgangssignal der Videoschaltung 34 wird einem Verstärker 40 zugeführt.

Das jeweils aufgezeichnete Schriftzeichen wird normalerweise geformt, indem die Tröpfchen vertikal abgelenkt und horizontal zum Papier bewegt werden, oder indem der gesamte Tintenstrahl horizontal beweg!, das Papier stationär gehalten und die Tröpfchen vertikal abgelenkt werden, während die Aufzeichnungseinrichtung bewegt wird. In jedem Fall bestehen die Signale des Schriftzeichen-Funktionsgenerators 32 aus einer Folge von Spannungen, deren Amplituden durch das aufzuzeichnende Schriftzeichen bestimmt sind.

Ein digitales Ausgangssignal A, B, C wird von dom Schriftzeichen-Funktionsgenerator 32 abgeleitet. Dieser enthält üblicherweise einen V'-Spaltenzähler, der das von der Datenquelle 20 empfangene Signal in digitale Zählsignale umsetzt. Diese Zählsignale A, B, Cbilden die gewünscht η diskreten Ladewerte für die Tröpfchen. Der Ladewert wird der Videoschaltung 34 zugeführt, die Zählsignale A, B. Cwerden einem Kompensationsgenerator 44 zugeführt. Ein Analysator 40 empfängt ein Signal von dem Generator 32 und ein Taktsignal von dem Taktgenerator 20. Das Ausgangssignal des Analysators 46 ermöglicht die Funktion des Kompensationsgenerators 44. Sein Ausgangssignal wird über ein Kompensationsnetzwerk 36 einem Verstärkungs-Einstellnetzwerk 38 zugeführt, welches die Verstärkung des Verstärkers 40 steuert.

In F i g. 2 ist schematisch die Schaltung der Blöcke 36, 44 und 46 der in F i g. 1 gezeigten Einrichtung dargestellt. Der Analysator 46 zeigt an, ob ein jeweiliges Tröpfchen /u kompensieren ist. was davon abhängt, ob

ho das vorhergehende Tröpfchen geladen war. Der Analysator 46 enthält ein /-AJ-FlipTlop, dessen Ä.'· Eingang Videosignale \ID zugeführt werden, während seinem /-Eingang invertierte Videosignale VID zugeführt werden. Ferner ist ein Takleingang vorgese-

(15 hon. Der C-Ausgang des Analysators 46 ist mit den Steuereingangen von NAND-Gliedern 58, 60 und 62 verbunden.

Beim Vorhandensein eines Signals an der Videoschal-

lung 34 wird das Flip-Flop 46 zurückgestellt, wobei sein (^-Ausgang hohes Potential führt. Beim Fehlen eines Signals wird ein Signal VID dem /-F.ingang des Flip-Flops 46 zugeführt, sein Ausgang Q erhält dann hohes Potential.

Drei Datenspeicher oder Flip-Flops 52,54 und 56 sind mit ihren Ausgängen C* an die zweiten F.ingängc der NAND-Glieder 58,60 und 62 angeschaltet. Fin Hingang eines jeden Flip-Flops 52, 54 und 56 ist mit einem Taktsignal verbunden, welches über eine Vcrzögcrungsschaltung 57 zugeführt wird. Die anderen Eingängc erhalten die binären Signale A. B, C. Die Daten auf den Eingangslcitungen A, B. C werden in das jeweilige Flip-Flop mit der Hinterkante eines Taktimpulses eingegeben, was durch die mit der Vcr/ögcruiigssclialtung 57 erzeugte Verzögerung hervorgerufen wird. Dadurch werden die Daten gespeichert und stehen während der nächstfolgenden Tröpfchenbildungspcriodc zur Verfügung.

Das Kompensalionsnetzwcrk 36 enthält eine Gruppe binär bewerteter Widerslände 70, 72, 74, mit denen die Ausgänge der NAND-Glieder 58, 60 und 62 verbunden sind. Die zweiten Anschlüsse der Widerstände 70, 72,74 sind gemeinsam an ein die Kompensation einstellendes Potentiometer 50 angeschaltet. Die NAND-Glieder arbeiten als Stromschaltcr. Diese Schaller werden durch die Ausgangssignale des Flip-Flops 52, 54 und 56 ausgewählt.

Die Verstärkung des Verstärkers 40 wird durch das Kompensationsnet/.wcrk 36 folgendermaßen eingestellt. Wenn die Anzahl der durchgcsicucrien NAND-Glieder 58, 60, 62 zunimmt, so betätigt das Kompcnsationsnet/werk .3b d;\s Verstärkungs-F.instellnet/.wcrk 38, wodurch die Verstärkung des Verstärkers 40 erhöhl wird. Fine Verringerung der Anzahl durchgesleuertei NAND-Glieder 58, 60 und 62 bringt eine Verringerung s der Verstärkung des Verstärkers 40 mit sich.

Aus der vorstehenden Beschreibung gehl hervor, dal.! an der Hinlcrflankc eines 'Taklimpulscv ein gegebenenfalls vorhandenes Videosignal, das zur Ladung eines Tröpfchens dient, in einem der ΙΊιρ-1'lops 52, 54, 5t

ίο gespeichert wird. Wenn das nachfolgende Tröpfchen zi laden isl und das nächste Videosignal eintrifft, so stcucri das Flip-Flop 46 die NAND-Glieder 58, 60, 62 durch wodurch die Verstärkung des Verstärkers 40 se eingestellt wird, daß die Amplitude der aufzubringender Ladung dann dem Videosignal in einer derartiger Verstärkung entspricht, daß die Kompensation dci Auswirkung der Ladung des vorhergehenden Tropf chcns berücksichtigt ist. Beim Fehlen einer Verstär kungsstcucrspannung im Fall keiner Ladung de:

jo vorhergehenden Tröpfchens wird der Vcrstärkungsfak tor des Verstärkers 40 auf einen gewissen Nennwcr eingestellt, so daß keine Kompensation der Spannung erfolgt, die zur Ladung eines Tröpfchens dient. Darau geht hervor, daß die Frfindung die Urzeugung eine Vcrstärkungsstcucrspannung ermöglicht, die eine Funk tion repräsentiert, welche identisch mit der Ladefunk tion des Verstärkers 40, jedoch um eine Tröpfchcnpc riodc verzögert ist. Dies ist eine analoge Funktion de vorhergehenden Tröpfchcnladung, die dann zur Bcstim

.10 mung der Verstärkung dient, mit der das Signal zu Ladung des nächstfolgenden Tröpfchens verstärkt wird

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. Palentansprüche:

   I. Einrichtung zur Aufzeichnung von Informationen mit elektrostatisch geladenen und in einem *< elektrischen Feld abgelenkten Tintentröpfchen mit Kompensation gegenseitiger Ladungsbeeinflussungtn nacheinander erzeugter Tintentröpfchen mit einem Speicher für ein Spannungssignal, das die Ladung eines jeweils erzeugten Tiritentröpfchens angibt, und mit einer dadurch gesteuerten Vorrichtung zur Kompensation der Ladung des jeweils folgenden Tintentröpfchens, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Stärke der kompensierenden Ladung eines jeden zu ladenden Tintentröpfchens in Abhängigkeit von der Ladung des jeweils vorangehenden geladenen Tintentröpfchens ein von dem Speicher (52, 54, 56) gesteuerter Verstärker (40) für die Ladespannung des jeweils nächstfolgenden Tintentröpfchens (14') zur Spannungserhöhung um einen Betrag vorgesehen ist, der eine Funktion des gespeicherten Spannungssignals ist, und daß Vorrichtungen zur Umwandlung dieses Spanniingssignals in ein den Kompensationsgrad für die Ladespannung angebendes Kompensationssignal und zur Verarbeitung des Kompensationssignals in ein die Ladung des jeweils nächstfolgenden Tröpfchens steuerndes Signal vorgesehen sind.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß ein Analysator (46) zur Auswertung des Ladeerfordernisses für das jeweils nächstfolgende Tintentröpfchen vorgesehen ist, dem ein Kompensationsnetzwerk (36) zur Verarbeitung des vom Speicher (52,54, 56) abgegebenen Spannungssignals in das die Ladung des jeweils nächstfolgenden Tröpfchens steuernde Signal nachgeschaltet ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompensationsnetzwerk (36) das die Ladung des nächstfolgenden Tröpfchens steuernde Signal in Form einer Steuerspannung abgibt.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (52. 54, 56) durch Flip-Flop-Schaltungcn zur Speicherung einer digitalen Wiedergabe der zur Ladung des unmittelbar vorhergehenden Tintentröpfchens verwendeten Ladespannung gebildet ist, daß den Flip-Flop-Schaltungen NAND-Glieder (58, 60, 62) nachgeordnet sind, die einerseits mit jeweils einem Ausgang einer Flip-Flop-Schaltung, andererseits gemeinsam mit dem Analysator (46) zur Auswertung des Ladeerfordernisses verbunden sind, und daß ein Widerstands-Steuernetzwerk (70, 72, 74, 50) mit den Ausgängen der NAND-Glieder(58,60,62) verbunden ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Analysator (46) zur Auswertung des Ladeerfordernisses durch eine Flip-Flop-Schaltung (46) gebildet ist, deren erstes Ausgangssignal bei Anlegen einer aufzuzeichnenden Signalspannung und deren zweites Ausgangssignal bei Fehlen einer fco aufzuzeichnenden Signalspannung erzeugt wird, wobei das erste Ausgangssignal den NAND-Gliedern (58,60,62) zugeführt wird.
6. 6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen analoge ^ Ladesignale für Tintentröpfchen und ein digitales Signal für jedes analoge Signal erzeugenden Schriftzeichen-Funktionsgenerator (32), dem der Speicher (52, 54, 56) zwecks Speicherung der digitalen Signale nachgeschaltet ist, während der Analysator (46) zur Auswertung jeweils eines durch ein aufzuzeichnendes Signal erzeugten analogen Signals dient, das zur Ladung eines jeweiligen Tintentröpfchens vorgesehen ist, durch die Ansteuerung des Verstärkers (40) mit dem Schriftzeichen-Funktionsgenerator (32) und durch ein Verstärkungs-Einstellnetzwerk (38) zur Einstellung der Verstärkung des Verstärkers (40) abhängig von dem die Ladung des jeweils nächstfolgenden Tröpfchens angebenden Signal.