DE2411810B2

DE2411810B2 - Vorrichtung zum Synchronisieren der Tröpfchenbildung mit der Tröpfchenaufladung in einem Tintenstrahlschreiber

Info

Publication number: DE2411810B2
Application number: DE2411810A
Authority: DE
Inventors: Masahiko Aiba; Isao Kunitachi Tokio Fujimoto; Takeshi Kasubuchi
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Sharp Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1973-03-12
Filing date: 1974-03-12
Publication date: 1980-06-04
Also published as: DE2411810A1; US3953860A; GB1468881A; JPS5421093B2; JPS49118331A; DE2411810C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus »the Review of Scientific Instruments«, März 1967, S. 325-327, ist es bekannt, bei einem Strahl geladener Tröpfchen die auf den Tröpfchen sitzende elektrische Ladung mittels elektrostatischer Influenz zu entnehmen. Zu diesem Zweck läßt man die Tropfen durch einen Zylinder hindurchgehen, der die eine Elektrode eines kleinen Kondensators bildet. Während die Tröpfchen durch diesen Zylinder hindurchlaufen, induziert die auf den Tröpfchen befindliche Ladung eine gleiche und entgegengesetzte Ladung auf dem umgebenden Zylinder. Die dabei induzierte Spannung ist proportional zur Ladung auf dem Tröpfchen. Um die Aufladung einzelner Tröpfchen ermitteln zu können, muß der Abstand zwischen den einzelnen Tröpfchen der Tröpfchenfolge relativ groß sein, damit sichergestellt ist, daß sich immer nur ein Tröpfchen im Zylinder befindet.

In der DE-PS 23 48 724 findet sich ein Vorschlag für eine Vorrichtung zum Synchronisieren der Tröpfchenbildung mit der Tröpfchenaufladung in einem Tintenstrahldrucker mit einer aus einem unter Druck stehenden Vorratsbehälter gespeisten Düse, mit Einrichtungen zum Bilden, Aufladen, Ablenken und Auffangen von Tintentröpfchen sowie mit einer Sonde zum Feststellen des Auftrittszeitpunktes der Tintentröpfchen. Bei dieser Vorrichtung ist hinter den Aufladeelektroden in unmittelbarer Nachbarschaft des aus Tintentröpfchen bestehenden Strahls zwischen zwei senkrecht zur Bahn der Tintentröpfchen angeordnet, jeweils mit einer Bohrung für den Durchtritt der Tintentröpfchen versehenen Abschirmplatten ein langgestrecktes, stabförmiges, induktives Abfühlelement, das sich senkrecht zur Bahn der Tintentröpfchen erstreckt und dessen Stirnseite sich in einem Abstand von dem aus Tintentröpfchen bestehenden Strahl von etwa dem 5- bis lOfachen des Tröpfchendurchmessers befindet, derart angeordnet, daß es vom Strahl der Tintentröpfchen nicht getroffen werden kann.

Aus IBM Technical Disclosure Bulletin, VoL 15, Nr. 9, Februar 1973, S. 2785 und 2786, ist eine abgeschirmte Abtastvorrichtung für einen Tintenstrahlschreiber be kannt, bei der die Abtastung nach dem gleichen Prinzip erfolgt wie bei der Vorrichtung nach dem älteren Vorschlag. Diese bekannte Abtastvorrichtung dient der Kontrolle, ob die Ablenkung in dem erforderlichen Maß stattgefunden hat Abhängig von der festgestellten Ablenkung wird dann die Aufladung der Tröpfchen verändert

Aufgabe dei vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art verfügbar zu machen, deren Detektoreinrichtung einen einfachen und billig herstellbaren Aufbau aufweist und eine hohe

Meßzuverlässigkeit und ein hohes Auflösungsvermögen

bezüglich der Messung aufeinanderfolgender Tröpfchen aufweist

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1

angegeben und gemäß Patentanspruch 2 vorteilhaft weitergebildet.

Die Vorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung hat den Vorteil einer Detektoreinrichtung, die sehr flach ausgeführt werden kann, so daß sich die geladenen

Tropfen nur während eines relativ kurzen Stückes ihrer Bahn in der Detektoreinrichtung aufhalten. Der Raumbedarf einer solchen Detektoreinrichtung ist relativ gering. Zudem ist auch die Justierung einer solchen Vorrichtung relativ zur Tröpfchenbahn sehr

^J5 einfach. Außerdem lassen sich bei der Herstellung einer solchen Detektoreinrichtung die Methoden zur Herstellung gedruckter Schaltungen anwenden, was eine kostengünstige Massenproduktion der Detektoreinrichtung ermöglicht.

Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine vereinfachte Darstellung eines Tintenstrahlschreibers, der gemäß dem erwähnten früheren Vorschlag mit einer Einrichtung zur Ermittlung der Ladungsamplitude versehen ist;

Fig.2 eine vereinfachte Darstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Tintenstrahlschreibers; F i g. 3 die Ansicht auf einen Teil des Tintenstrahl-

Schreibers gemäß F ig. 2;

F i g. 4 eine Teilansicht einer abgetrennten Komponente des Teils von F i g. 3;

F i g. 5a und 5b eine Draufsicht in Richtung des Pfeils A bzw. des Pfeils B von F i g. 3; und

Fig.6 eine perspektivische Ansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird zunächst unter Bezugnahme auf F i g. 1 eine dem erwähnten älteren Vorschlag entsprechende Anord-

nung zur Ermittlung der Ladungsamplitude erörtert.

Die Tintenflüssigkeit wird unter Druck aus einer mit einem Ultraschallsender ausgerüsteten Düse 1 abgegeben und in Tintentropfen 2 aufgebrochen, und zwar mit einer Frequenz, die der Anregungstrequenz des

^b5 Ultraschallsenders entspricht. Die Tintentropfen 2 werden nach Maßgabe von Ladesignalen mit Hilfe einer Ladeelektrode 3 elektrisch aufgeladen und entsprechend ihrer Ladungsamplitiide abgelenkt, während sie

das zwischen den Ablenkplatten 4 befindliche Hochspannungsfeld passieren. Die einem Schreibvorgang zugeordneten Tintentropfen 2 erreichen dann eine Schreibunterlage 5. Ein Auffangschirm 6 dient zum Auffangen solcher Tintentropfen, die einem Schreibvorgang nicht zugeordnet sind. Eine Elektrode 7 zur Ermittlung der Ladungsamplitude ist nahe dem Auffangschirm 6 angeordnet und fängt Phasenerkennungstropfen auf zwecks Ermittlung der auf diesen befindlichen elektrischen Ladung. Wie bereits erwähnt, bietet diese ältere Anmeldung keine vollständig befriedigende Lösung der genannten Aufgabe.

Gemäß F i g. 2 jst eine Einrichtung 8 zur Ermittlung der Ladungsamplitude erfindungsgemäß außerhalb der Bahn der Tintentropfen 2, jedoch nahe an dieser angeordnet Die Ermittlung der Ladungsamplitude der Tintentropfen 2 erfolgt durch elektrostatische Influenz, die beim Vorbeifliegen der mit elektrischer Ladung versehenen Tintentropfen 2 an der Einrichtung 8 entsteht Dies ermöglicht die Anordnung der Einrichtung 8 direkt hinter der Ladeelektrode 3, weil die Anwesenheit der Einrichtung 8 in keiner gegenseitigen störenden Beeinflussung mit den Bewegungen der Tintentropfen 2 steht Diese Anordnung verbessert die Ansprecheigenschaften der Einrichtung zur Ermittlung der Ladungsamplitude. Die Oberfläche der zur Ermittlung dienenden Elektrode kann sauber geha ten werden zur Durchführung einer genauen Messung, da die Einrichtung 8 nicht in körperlicher Berührung mit den Tintentropfen 2 gelangt

Die Anregung des an der Düse I angeordneten Ultraschallsenders erfolgt durch einen Hauptoszillator 9. Die Signale des Hauptoszillators 9 werden ferner einer Ladesteuerstufe 10 zugeführt, die der Ladeelektrode 3 Ladesignale nach Maßgabe von Eingangssignalen 12 zuführt, und zwar im Zusammenwirken mit einem Zeichenmustergenerator 11. Die Ladesteuerstufe 10 erzeugt ferner Phasenerkennungssignale mit einer den Ladesignalen entgegengesetzten Polarität und führt diese der Ladeelektrode 3 zu zwecks Aufladung von der Phasenerkennung dienenden Tintentropfen. Diese Phasenerkennungstropfen können sich zwischen einander benachbarter Schreibtropfen oder zwischen einander benachbarter Gruppen von Schreibtropfen befinden.

Ein Ladeamplitudendetektor 13 dient dazu, die einzelnen Ladeamplituden auf den Phasenerkennungstropfen abzutasten, und die Phasensynchronisierung zwischen den Ladesignalen und der Tintentropfenbildung erfolgt in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieser Abtastung. Und zwar wird vorzugsweise die Phase der Phasenerkennungssignale so gesteuert, daß die Ladungsamplitude der Phasenerkennungstropfen maximal wird, und die Phase der zur Aufladung der Schreibtropfen dienenden

ι ο Ladesignale wird in gleicher Weise gesteuert.

In F i g. 3—5 wird ein Beispiel einer Einrichtung 8 zur Ermittlung der Ladungsamplitude gezeigt, wobei diese Einrichtung 8 aus einem Paar doppelseitiger Printplatten 81, einer Meßelektrode 82, einer Abschirmelektrode 83 und Ausgangsleitungen 84 besteht. Eine Durchgangsöffnung 85 ist in jeder Printplatte 81 und in der Meßelektrode 82 in solcher Weise vorgesehen, daß die Ladungsamplitude auf den Tintentropfen 2 aufgrund von elektrostatischer Influenz gemessen werden kann, die beim Hindurchfliegen der Tinientropfen 2 durch die öffnung 85 auftritt Bei der Herstellung der Meßeinrichtung 8 werden zunächst zwei Elektrodenplatten gebildet, nämlich die Meßelektrode 82 und die Abschirmelektrode 83 auf beiden Oberflächen der

2"> Printplatte 81 in einem gewünschten Muster mittels Ätztechniken, und dann werden die beiden Printplatten 81 so zusammengefügt, daß die Meßelektrode 82 zwischen ihnen liegt.

Fig.6 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform,

3» wobei eine rohrförmige Abschirmelektrode 91 und eine rohrförmige Meßelektrode 92 koaxial aneinander befestigt sind unter Verwendung eines elektrisch isolierenden Bindemittels 93. Die Tintentropfen 2 können durch diese Anordnung durchfliegen, und ihre

*"> Ladungsamplitude kann durch elektrostatische Influenz abgetastet werden.

Die vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele sind zwar so ausgebildet, daß die Tintentropfen durch einen Raumbereich fliegen, der von der Meßelektrode umgeben ist; die Einrichtung kann jedoch auch nur aus einer Plattenelektrode oder einer Drahtelektrode bestehen, die neben der Tintentropfenbahn angeordnet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Synchronisieren der Tröpfchenbildung mit der Tröpfchenaufladung in einem Tintenstrahlschreiber, bei dem die aus einer Düse abgegebenen Tintentropfen entsprechend der zu schreibenden Information mittels nahe der Düse angeordneten Aufladeelektroden elektrisch aufgeladen werden und dann ein von Ablenkelektroden erzeugtes elektrisches Ablenkfeld durchlaufen, und bei dem eine aus Meßelektrode und plattenförmigen Abschirmelektroden bestehende Detektoreinrichtung zur Ermittlung der elektrischen Ladung der Tintentropfen aufgrund elektrostatischer Influenz zwischen den Aufladeelektroden und den Ablenkelektroden angeordnet ist, wobei die plattenförmigen Abschirmelektroden Bohrungen für den Tröpfchendurchtritt aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßelektrode (82) ebenfalls plattenförmig ausgebildet ist und eine zum Hindurchlassen der Tintentropfen dienende Durchgangsöffnung (85) aufweist und daß die Meßelektrode (82) und die Abschirmelektroden (83) als gedruckte Beläge auf Isolierplatten (81) ausgeführt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmelektroden (83) aus zwei beidseitig der plattenförmigen Meßelektrode (82) angeordneten, je eine Durchgangsöffnung (85) zum Hindurchlassen der Tintentropfen aufweisenden, elektrisch miteinander verbundenen Elektrodenplatten bestehen.