DE2428425C2 - Für einen Tintenstrahldrucker vorgesehene Einrichtung zur digitalen Regelung der Phasenrelation der mit der konstanten Frequenz n zur Tropfenbildung schwingenden Düse und der Aufladung der gebildeten Tropfen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht von einer im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Einrichtung aus.

In Tintenstrahl-Druckern, bei denen Tinte unter Druck aus einer Düse austritt und der zunächst

kontinuierliche Strahl durch Vibration der Düse in einzelne Tropfen aufgelöst wird, ist die Phasenbeziehung zwischen der Schwingung des Vibrators und der für das Aufladen der einzelnen Tropfen wirksamen Ladespannung von großer Wichtigkeit für die genaue Positionierung der Tropfen auf dem zu bedruckenden Papier. Wenn die Tropfenbildung während des Obergangs von einer Ladespannung zu einer anderen erfolgt, kann die Ablenkung nicht vorhergesagt werden und die Tropfen werden möglicherweise auf das zu bedruckende Papier an einer falschen Stelle abgesetzt, was im allgemeinen zu deformierten Zeichen führt

Bisher gemachte Versuche zur Aufrechterhaltung des richtigen Phasenverhältnisses haben zur Verwendung von Analog-Schaltungen zum Ändern des Phasenverhältnisses geführt oder haben sich mit einer groben Verstellung der Phase um 180° (US-PS 36 81 778) oder 90° begnügt, die dann lediglich eine Approximation darstellt, wenn die Phase tatsächlich um einen andern Betrag hätte verschoben werden müssen.

Durch die DE-OS 19 52 248 ist es bekannt, die Phasenbeziehung zwischen der Aufladung von Tintentropfen und dem Abiösezeitpunkt derselben vom Flüssigkeitsstrom zu regeln, und zwar indem die Ladungen von Tintentropferi ermittelt werden und mit einer Bezugsgröße verglichen werden, wonach in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis ein Phasenschieber die Phase der Ladeimpulse korrigiert. Die Korrektur erfolgt nur zwischen dem Druck von zwei Zeilen oder zwischen zwei Aufzeichnungsträgern.

Im Betrieb haben die bekannten Phasen-Steuerungsschaltungen die Tendenz zum allmählichen Auswandern der Spannungswerte, so daß die genaue Einhaltung der Phase erschwert ist. Ferner wird bei den bekannten Schaltungen das Korrektursignal für die Steuerung eines Verzögerungskreises benutzt, was für die Grob-Korrektur ausreichend sein mag. Fein-Korrekturen jedoch fast unmöglich macht, es sei denn, es werden sehr aufwendige und damit teure Verzögerungsnetzwerke benutzt.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Regelung der genannten Phasenbeziehung nicht nur in den Pausen zwischen dem Druck zweier Zeichen, sondern während des gesamten Druckvorgangs ohne vorherige zeitliche Festlegung von Prüfintervallen durchzuführen, und zwar mit sehr feinen Korrekturschritten, d. h. mittels Digitaltechnik.

Weitere Merkmale der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein schematisches Blockdiagramm einer Schaltung zur Phasensteuerung für einen Tintenstrahl-Drucker,

Fig.2—5 Zeitdiagramme von Signalen, die an verschiedenen Stellen der Schaltung gemäß F i g. 1 während des Betriebes auftreten.

In F i g. 1 ist die Tropfenerzeugungs- und Ablenkungsvorrichtung 10 eines Tintenstrahl-Druckers dargestellt. Aus einem Vorratsbehälter 11 wird Tinte durch eine Leitung 12 einer Pumpe 13 zugeführt, welche die Tinte unter Druck setzt, so daß sie aus einer Düse 14 austreten kann, die mittels eines elektromechanischen Wandlers 15 vibriert wird, so daß der Strahl in der Nähe eines Paares von Ladeelektroden 16 in einzelne Tropfen aufgelöst wird. Die zwischen Düse 14 und den Ladeelektroden 16 angelegte Spannung kann variiert werden, um den sich bildenden Tropfen unterschiedliche Ladungen zu erteilen. Die Tropfen passieren dann ein Paar von Ablenkelektroden 18, die an eine Hochspannungsquelle angeschlossen sind, die ein konstantes elektrisches Feld erzeugt Die Tropfen werden durch dieses Feld veranlaßt, auf Bahnen zu fliegen, die durch die von denen einzelnen Tropfen getragene Ladung bestimmt sind und treffen entweder auf eine zu bedruckende Oberfläche 19 oder pinen Abfluß 20 auf. Der Abfluß 20 sammelt die überschüssigen Tropfen, die durch eine nicht gezeigte Absaugvorrichtung zum Vorratsbehälter 11 zurückgeführt werden.

Während des Betriebes erfolgt die Bildung von Tropfen nicht immer am gleichen Abreißpunkt zwischen den Ladeelektroden 16, so daß die Möglichkeit besteht daß Tropfen eine unpassende Ladung erhalten, die beim Passieren der Elektroden 18 eine falsche Ablenkung hervorruft Die Veränderungen in der Zeit, welche die Tropfen zum Abreißen benötigen, kann auf Änderungen der Temperatur oder Viskosität der Tinte oder auf andere Gründe zurückgehen. Es ist jedenfalls wichtig, daß die Phasenbeziehung zwischen der aufgebrachten Ladung und der Vibration der Düse, welche die Tropfenbildung veranlaßt genau gesteuert wird, um wohldefinierte Flugbahnen der zum Drucken vorgesehenen Tropfen zu erzielen.

Es ist ein Impulsgenerator 25 vorgesehen, der als Taktgeber mit einer relativ hohen Frequenz, beispielsweise 1 MHz, läuft Diese Impulse werden einem Frequenzteiler 26 zugeführt, der vorzugsweise ein Teilerverhältnis von 8 :1 aufweist, so daß die Ausgangsfrequenz des Teilers 125 kHz beträ3t Dieses Signal wird einem Treiber 27 zugeführt der den elektromechanischen Wandler 15 betreibt, so daß mit der gleichen Frequenz die Tropfen vom Tintenstrahl abreißen.

Während des Drückens werden den Tropfen durch die Elektroden 16 Ladungen erteilt deren Größe von der Signalspannung abhängt, die von einem Zeichengenerator 28 über einen Ladeelektroden-Treiber 29 den Elektroden 16 zugeführt wird. Nicht zum Drucken benutzte Tropfen werden mittels einer von einem Sägezahngenerator 30 erzeugten Sägezahnspannung aufgeladen. Diese Spannung wird ebenfalls dem Treiber 29 zugeführt. Dieser gestattet das Aufbringen der Ausscheide-Ladung nur, falls kein Ladesignal vom Zeichengenerator 28 vorliegt Auf diese Weise wird jedem nicht für das Drucken eines Zeichens benutzten Tropfen eine Ladung erteilt, die schließlich zu seiner Ablenkung in den Abfluß 20 führt. Die in der Zeichnung angegebene Wellenform des Ausgangssignals des Treibers 29 illustriert die Komposition der beiden Signalformen vom Zeichengenerator 28 und von der Ausscheide-Ladeschaltung 30.

Der Abdruck eines Zeichens wird eingeleitet mit dem Empfang eines Zeichenauswahl-Signals von einer nicht dargestellten Zeichenquelle. Der Zeichengenerator 28 und die Ladeschaltung 30 werden durch ein Startsignal von einem Ringzähler 31 in Betrieb gesetzt. Der Ringzähler 31 besitzt acht Stellen. Sein Ausgangssignal ist das erwähnte Startsignal, das bei jeder Rückstellung des Ringzählers mit einer nominellen Frequenz von 125 kHz auftritt. Die nominelle Rückstellfrequenz des Ringzählers ist die gleiche wie die Ausgangsfrequenz des Frequenzteilers 26, welche dem elektromechanischen Wandler 15 der Düse 14 zugeführt wird. Der Ringzähler 31 wird durch Impulse des Impulsgenerators 25 fortgeschaltet, welche über eine Leitung 32 geführt sind, die sich in die Äste 33 und 34 verzweigt. Die

Taktimpulse auf dem Ast 33 passieren ein ODER-Glied 35 und werden einem der beiden Eingänge eines UND-Gliedes 36 zugeführt. Wenn das UND-Glied 36 durchgeschaltet ist, werden die Taktimpulse über ein ODER-Glied 37 dem Ringzähler 31 zugeführt. Die über den Ast 34 ankommenden Taktimpulse werden einem UND-Glied 38 zugeführt und erreichen, wenn dieses durchgeschaltet ist, ein weiieres UND-Glied 39. Wenn auch das letztere durchgeschaltet ist, erreichen die Taktimpulse das ODER-Glied 37 und damit den Ringzähler31.

Daraus ergibt sich, daß der Ringzähler 31 nicht fortgeschaltet werden kann, wenn nicht die geeigneten Durchschaltsignale entlang der Äste 33 und 34 vorliegen. Die erforderlichen Durchschaltsignale werden vom Abfluß 20 erzeugt, der die überschüssigen Tintentropfen aufnimmt. Der Abfluß 20 weist zwei Zellen 20a und 20b auf. Die Zelle 20a bildet einen ersten Auftreffort für die ausgeschiedenen Tropfen und enthält ein Paar von im Abstand angeordneten Elektroden 45, die durch die Tintentropfen, welche in diese Zelle fallen, befeuchtet werden. Die Zelle 206 bildet einen zweiten Auftreffort für ausgeschiedene Tropfen und ist vom ersten durch eine Messerschneide 46 getrennt; sie hat keine Elektroden. Beide Zellen sind an eine Absaugvorrichtung angeschlossen, welche die sich sammelnde Tinte zum Vorratsbehälter 11 zurückführt. Die Elektroden 45 dienen als Sensoren, um festzustellen, in welche Zelle die Tintentropfen augenblicklich fallen. Diese Elektroden sind an ein Spannungsteiler- und Filternetzwerk 47 angeschlossen, das ein von der Anwesenheit oder Abwesenheit der Tintentropfen abhängiges Ausgangssignal liefert. Dieses Filternetzwerk enthält ein Paar Widerstände 48 und 49, die zwischen dem positiven Pol einer Spannungsquelle und Masse in Reihe geschaltet sind. Dem Widerstand 49 sind ein Kondensator 50 und die Elektroden 45 der Zelle 20a parallel geschalte'

Wenn elektrisch leitende Tintentropfen in die Zelle 20a fallen, schließen sie den Stromkreis zwischen den Elektroden 45 und ergeben so einen Pfad geringen Widerstandes nach Masse, indem sie den Widerstand 49 kurz schließen, womit praktisch Massepotential als eine Eingangsgröße für einen Vergleicher 51 festgelegt ist. Wenn die ausgeschiedenen Tropfen jedoch auf die Zelle 20£> fallen, ist die Strecke zwischen den Elektroden 45 praktisch offen, so daß das Eingangssignal des Vergleichers 51 durch den über dem Widerstand 49 und dem Kondensator 50 auftretenden Spannungsabfall bestimmt ist. Der Vergleicher 51 hat als zweite Eingangsgröße eine geeignete Referenzspannung und "liefen beim Vergleich mit der Ausgangsspannung oes Filternetzwerks entweder eine niedrige Ausgangsspannung, die anzeigt, daß die Tropfen auf die Zelle 20a auftreffen, oder ein hohes Ausgangssignal, welches anzeigt, daß die ausgeschiedenen Tropfen nun auf die Zelle 20b auftreffen. Das Ausgangssignal des Vergleichers 51 wird dem UND-Glied 39 und einem Inverter 52 zugeführt

Es sei angenommen, daß der Vergleicher 5t ein hohes Ausgangssignal liefert, das als Durchschaltsignal für das UND-Glied 39 dient, dessen zweiter Eingang an den Ausgang des UND-Gliedes 38 angeschlossen ist. Wie bereits erwähnt, werden einem Eingang des UND-Gliedes 38 über die Äste 32 und 34 Taktimpulse zugeführt Der zweite Eingang des UND-Gliedes 38 ist an ein NAND-Glied 53 angeschlossen, dessen erster Eingang mit Taktimpulsen über eine Leitung 54 gespeist wird.

und dessen zweiter Eingang über eine Leitung 55 mit Abtastimpulsen gespeist wird. Bevor die Abtastimpulsschaltung beschrieben wird, genügt es, anzunehmen, daß zur Zeit auf der Leitung 55 kein Impuls vorhanden ist. Daher kann beim Eintreffen von Taktimpulsen das NAND-Glied 53 nicht arbeiten, da ihm ein Signal auf der Leitung 55 fehlt, und sein Ausgangssignal ist daher hoch. Dieses hohe Ausgangssignal schaltet das UND-Glied 38 durch, so daß Taktimpulse von dem Ast 34 an das UND-Glied 39 gelangen können. Mit dem hohen Ausgangssignal vom Vergleicher 51 ist das UND-Glied 39 in der Lage, die Taktimpulse an das ODER-Glied 37 zu übertragen und damit an den Ringzähler 31. Wenn der Ringzähler umläuft, erzeugt jede Rückstellung ein Startsignal an seinem Ausgang.welches den Zeichengenerator 28 und den Sägezahn-Generator 30 einschaltet.

Wenn der Vergleicher 51 ein niedriges Ausgangssignal abgibt, wird das UND-Glied 39 blockiert. Der Inverter 52 kehrt jedoch das Niveau des Signals um und sein hohes Ausgangssignal schaltet das UND-Glied 36 durch, so daß die über die Leitung 32 und den Ast 33 ankommenden und das ODER-Glied 35 passierenden Taktimpulse vom UND-Glied 36 durchgeschaltet werden. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 36 wird dem ODER-Glied 37 zugeführt und damit dem Ringzähler 31.

Daraus ergibt sich, daß der Ringzähler 31 entweder über das UND-Glied 36 oder das UND-Glied 39 reguläre Taktimpulse empfängt, in Abhängigkeit davon, ob die ausgeschiedenen Tropfen auf die Zelle 20a oder die Zelle 206 des Abflusses auftreffen. Die Umlaufzeit des Ringzählers wird nicht beeinflußt, da er auf dem einen oder anderen Wege kontinuierlich mit Impulsen mit der Rate 1 MHz versorgt wird.

Eine Änderung im Phasenverhältnis zwischen der Tropfen-Formierung durch den Wandler 15 und der Aufladung der Tropfen durch die Schaltungen 28,29 und 30 kann durch die Anwendung eines Abtastsignals gesteuert werden. Dieses Signal kann entweder in regelmäßigen Intervallen oder diskontinuierlich, wie erwünscht oder notwendig, erzeugt werden, um das Phasenverhältnis aufrecht zu erhalten. Gemäß F i g. 1 wird das Abtastsignal in regelmäßigen Abständen von 17 msec über einen Übertrager 60 erhalten, der an eine Wechselspannungsquelle 61 angeschlossen ist, deren Frequenz beispielsweise 60 Hz beträgt Die Sekundärwicklung des Übertragers ist mit einem Impulsformer 62 verbunden, dessen Ausgang an einen Haltekreis 63 angeschlossen ist Das Ausgangssignal des Haltekreises 63 wird einem Eingang eines UND-Gliedes 64 zugeführt, dessen zweiter Eingang an einer. Inverter 65 angeschlossen ist der über eine Leitung 66 mit Taktimpulsen gespeist wird. Das UND-Glied 64 liefert daher ein hohes Ausgangssignal während der negativen Halbwelle der Taktimpulse, während welcher der Haltekreis 63 eingestellt ist Dieses Ausgangssignal des UND-Gliedes 64 stellt einen weiteren Haltekreis 67 ein und dient ferner dazu, den Haltekreis 63 zurückzustellen. Das Einstellen des Haltekreises 67 dient der Vorbereitung des UND-Gliedes 68, dessen zweitem Eingang Taktimpulse über die Leitung 66 zugeführt werden. Daher wird der Haltekreis 67 während der negativen Halbwelle des Taktsignals eingestellt und das UND-Glied 68 erzeugt ein hohes Ausgangssignal auf einer Leitung 69 während der nächst folgenden positiven Halbwelle des Taktimpulses. Das hohe Ausgangssignal auf der Leitung 69 wird zum Rückstel-

len des Haltekreises 67 benutzt und wird als Abtastsignal zur Verfugung gestellt, um eine nionostabi-Ie Kippschaltung 70 anzustoßen und das NAND-Glied 53 vorzubereiten.

Die zeitlichen Verhältnisse zwischen den Taktimpul- ^r. sen und dem Startsignal zum Erzeugen der Abtastsignale am UND-Glied 68 sind in den F i g. 2 und 3 gezeigt. Fig. 2 illustriert das erste Auftreten des Abtastsignals während der Taktimpuls seine niedrige Amplitude hat (F i g. 2 Kurven a und b). Wegen des hohen Niveaus des κι Ausgangssignals des Inverters 65 werden die Haltekreise 63 und 67 augenblicklich umgestellt (F i g. 2 Kurven c, d. e und f). Da der Haltekreis 67 ein hohes Ausgangssignal liefert, wird das UND-Glied 68 vorbereitet, so daß ein Abtastsignal auftritt, wenn der Taktimpuls das nächste Mal eine höhe Amplitude hat (Kurven /und g). Der Haltekreis 67 wird beim Abfallen des Taktimpulses zurückgestellt.

Wenn das Startsignal kommt, während das Taktsignal seine hohe Amplitude hat (F i g. 3), wird der Haltekreis

63 eingestellt, aber der Haltekreis 67 kann nicht eingestellt werden, da der Inverter 65 das UND-Glied

64 blockiert (F i g. 3 Kurven a bis e). Der Haltekreis 67 wird eingestellt, wenn das Taktsignal das nächste Mal seine niedrige Amplitude annimmt, jedoch blockiert das 2*> UN D-Glied 68 jedes Ausgangssignal, bis der Taktimpuls das nächste Mal seine hohe Amplitude hat (Fig. 3 Kurven eb'isg).

Wenn das Abtastsignal vom UND-Glied 68 über die Leitung 69 an der monostabilen Kippschaltung 70 JU auftritt, wird diese durch die Rückflanke des Abtastsignals getriggert und erzeugt einen kurzen Ausgangsimpuls, dessen Rückflanke wiederum eine zweite monostabile Kippschaltung 71 triggert. Die Aufeinanderfolge von zwei monostabilen Kippschaltungen ist erforder- 3¹· lieh, um sicherzustellen, daß die Signale von der Kippschaltung 71 ungefähr in der Mitte des Impulstales eines Taktimpulses auf der Leitung 33 auftreten (vergleiche die Kurven d bis g der F i g. 4). Das Ausgangssignal der Kippschaltung 71 dient als ein besonderes Eingangssignal für den Ringzähler 31. Wenn das Ausgangssignal der Kippschaltung 71 auftritt, gelangt es sofort über das ODER-Glied 35 zum Eingang des UND-Gliedes 36. Falls zu dieser Zeit das Eingangssignal des Vergleichers 51 auf niedrigem Niveau steht, erzeugen der Inverter 52 und das UND-Glied 36 ein Signal, welches über das ODER-Glied 37 dem Ringzähler 31 als ein Extrafortschalteimpuls zugeführt wird, der den Ringzähler zusätzlich zur normalen Fortschaltung durch die Taktimpulse um eine Position weiterschaltet. Auf diese Weise erreicht der Ringzähler 31 seinen Rücksteüpur.kt urn eine Taktzeit früher und erzeugt dementsprechend das Startsignal für den Zeichengenerator 28 und den Sägezahngenerator 30 um die gleiche Zeit früher. Das UND-Glied 36 wurde durch den Vergleicher 51 vorbereitet, wenn die auszuscheidenden Tropfen auf die Zelle 20a des Abflußes 20 auftrafen. Mit dem dem Zeichengenerator 28 und der Sägezahngenerator 30 früher zugeführten Startsignal wird durch die Ladeelektroden 16 auch den Tropfen um soviel früher ihre Ladung erteilt. Das bewirkt daß die auszuscheidenden Tropfen auf die Zelle 206 abgelenkt werden, da die Phase der Sägezahnspannung vorverschoben ist und die Sägezahnspannung daher im Augenblick der Tropfenbildung eine höhere μ Amplitude hat.

Es sei nun angenommen, daß der Vergleicher 51 ein hohes Ausgangssignal liefert (Fig.5). Dann ist das UND-Glied 36 blockiert, da am Inverter 52 kein Ausgangssignal auftritt, und damit können über diesen Pfad keine Impulse zum Ringzähler31 gelangen (F ig. 5 Kurve d). Wenn das Abtastsignal auf der Leitung 55 und der Taktimpuls auf der Leitung 54 ihren hohen Wert haben, hat das NAND-Glied 53 ein niedriges Ausgangssignal und blockiert das UND-Glied 38 (F ig. 5 Kurven f und g). Daher können während des Vorhandenseins des Abtastsignals auf den Leitungen 69 und 55 keine Taktimpulse das UND-Glied 38 passieren. Obwohl vorbereitet durch das hohe Ausgangssignal vom Vergleicher 51, kann das UND-Glied kein Ausgangssignal an das ODER-Glied 37 liefern (F i g. 5 Kurve h). Demzufolge wird einer der Taktimpulse am Erreichen des Ringzählers 31 gehindert. Nachdem das Abtastsignal auf der Leitung 69 abgeklungen ist, kann der Ringzähler 31 wieder durch die Taktimpulse fortgeschaltet werden. Der Abtastimpuls auf der Leitung 69 dauert nur während eines einzigen Taktimpulses an. Da der Ringzähler 31 einen der normalen Taktimpulse ausgelassen hat, liefert er sein Startsignal an die Schaltkreise 28, 29 und 30 um eine Taktzeit verspätet. Als Folge davon liefert auch der Treiber 29 sein Ladesignal für die Tropfen mit Verzögerung. Dadurch werden die auszuscheidenden Tropfen, die geladen sind.nun auf die Zelle 20a auftreffen.

Für den Betrieb der Phasenausgleichs-Vorrichtung ist die Tintenstrahl-Düse 14 so gerichtet, daß bei fehlendem Signal an den Elektroden 16 in F i g. 1 die Tropfen auf die Zelle 20a des Abflusses 20 auftreffen. Wenn nun die beschriebene Steuerung in Betrieb genommen wird, fliegt jeder nicht zum Drucken benötigte Tropfen in den Abfluß, wobei die ihm erteilte Ladung vom Verhältnis der Abreißzeit zur Phase der von der Sägezahngenerator 30 erzeugten Sägezahnspannung abhängt. Während der ersten Augenblicke des Betriebes ist das Verhältnis nicht definiert, es steht aber für jeden auszuscheidenden Tropfen ein Sägezahn zur Verfugung. Die ersten Tropfen können daher auf den nicht mit Elektroden 45 ausgerüsteten Teil des Abflusses oder aber auf den Teil mit den Elektroden auftreffen, auf alle Fälle werden alle Tropfen auf den gleichen Teil auftreffen, wobei der Fall im Moment außer Betracht bleibt, bei dem die Tropfen durch die Messerschneide 46 geteilt werden. Falls die Tropfen auf den Teil des Abflusses ohne Elektroden auftreffen, ist der Widerstand wie erwähnt hoch, so daß mit dem nächsten Abtastimpuls ein Taktimpuls unterdrückt wird und der Ringzähler 31 um etwa eine Mikrosekunde später gefüllt sein wird. Die Sägezahnspannung für die auszuscheidenden Tropfen beginnt dann bezüglich der am elektromechanischen Wandler !5 liegenden Anregiingsspanrnjng auch um die gleiche Zeit später. Die auszuscheidenden Tropfen sind daher im Moment der Abtrennung vom Tintenstrahl einem etwas kleineren Potential ausgesetzt, wodurch sich der Auftreffpunkt auf dem Abfluß 20 in Richtung auf die Messerschneide 46 verschiebt Dieser Vorgang wiederholt sich mit jedem Abtastimpuls solange, bis die Tropfen die Messerschneide überschreiten. In diesem Augenblick nimmt der Widerstand zwischen den Elektroden 45 in der Zelle 20a ab, und das Ausgangssignal des Vergleichers 51 sinkt Danach wird den vom Taktgeber zum Ringzähler 31 über das UND-Glied 36 laufenden Taktimpulsen ein Impuls zugefügt wodurch die Sägezahnspannung bezüglich des Momentes der Tropfenablösung um eine Mikrosekunde früher beginnt so daß die Ladespannung für die auszuscheidenden Tropfen etwas höher ist wodurch

sich der Auftreffpunkt wieder zur Zelle 20b zurückverschiebt. Dieser Prozeß findet während der ganzen Betriebszeit des Druckers statt.

Falls sich der Augenblick der Ablösung der Tropfen aus irgend einem Grunde gegenüber der Phase der Anregungsspannung des elektromechanischen Wandlers 15 verschiebt, addiert oder subtrahiert die Ausgleichsvorrichtung automatisch Impulse, und zwar mit der Geschwindigkeit von 1 Impuls pro Abtastperiode, bis der normale Betrieb wiederhergestellt ist.

Es ist ersichtlich, daß das Auftreffen der Tropfen auf die Schneide 46 die Funktionsfähigkeit der Ausgleichsvorrichtung nicht beeinträchtigt. Schlimmstenfalls weicht die Periode des Hin- und Herlaufens des Strahls der auszuscheidenden Tropfen um plus oder minus V₈ von der Periode der Anregungsspannung des elektromechanischen Wandlers 15 ab. Diese Abweichung liegt innerhalb der Toleranzgrenzen. Es sei noch darauf hingewiesen, daß von der hier beschriebenen Frequenz von 1 MHz abgewichen werden kann, so daß dem elektromechanischen Wandler 15 beziehungsweise dem Ringzähler 31 eine unterschiedliche Frequenz zur Verfügung steht. Der Ringzähler verlangt möglicherweise die doppelte Frequenz und Kapazität, um kleinere Ausgleichsschritte zu erzeugen.

Außer dem hier beschriebenen Ringzähler kann zur Erzeugung eines Startsignals auch ein Schieberegister verwendet werden.

Mit der beschriebenen Vorrichtung ist es möglich, die Phasenbeziehungen in einem Tintenstrahldrucker während des Betriebes genau zu steuern. Die Phasenbeziehungen werden durch die Benutzung aller auszuscheidenden Tropfen, die während des Schreibens oder am Ende eines Zeichens oder einer Zeile auftreten können, ausgeglichen. Der Ausgleich kann in kleineren Schritten als bisher möglich erfolgen und von der hochgenauen Digitaltechnik Gebrauch machen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche: Ii t:;

1. Für einen Tintenstrahldrucker vorgesehene Einrichtung zur digitalen Regelung der Phasenrelation der mit der konstanten Frequenz π zur Tropfenbildung schwingenden Düse und der Aufladung der gebildeten Tropfen, bei der die die Phasenrelation beeinflussenden Steuerimpulse durch die Tropfen ausgelöst werden, wobei ein ein Treppensignal erzeugender Zeichengenerator und ein die für den Eichvorgang vorgesehenen Tropfen aufladender Sägezahngenerator mit dem Ausgang eines Phasenschiebernetzwerkes verbunden sind, eine Auffangvorrichtung zum Abführen der nicht zum Druck benutzten Tropfen mit einer Vergleichseinrichtung verbunden ist, durch die in Abhängigkeit von einem Vergleichsergebnis ein Ausgangssignal erzeugbar ist, das dem Phasenschiebernetzwerk zusammen mit den Taktimpulsen eines Taktgebers zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der zwei Zellen (20a, 20b) aufweisenden Auffangvorrichtung (20) durch eine Elektrode (45) in Abhängigkeit vom Auftreffort eines zum Eichen verwendeten Tropfens ein mit einem Bezugssignal

zu vergleichendes Ausgangssignal erzeugbar ist (in 51), dessen Vergleichsergebnis dem Phasenschiebernetzwerk zugeführt wird, daß das Phasenschiebernetzwerk als ein logisches Netzwerk (35—39,52,53, 63-65,67,68,70,71) ausgebildet ist, dessen Eingang (32,66) mit einem Taktimpulse von der Frequenz b mal η erzeugenden Taktgeber (25) und dessen Ausgang mit einem als steuerbarer Frequenzteiler wirkenden fr-stelligen Zähler (31) verbunden ist, und das so ausgelegt ist, daß es in Abhängigkeit von dem durch das genannte Vergleichsergebnis bestimmten Ausgangssignal die Ruckschaltfrequenz des Zählers (31) durch Hinzufügen von Impulsen oder durch Unterdrücken von Taktimpulsen automatisch verändert, so daß durch den Ausgang des Zählers (31) der Zeitpunkt der Impulsabgabe von Zeichengenerator ^o (29) und Sägezahngenerator (30) steuerbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Zellen (20a, 20b) der Auffangvorrichtung (20) mit der Elektrode (45) ausgerüstet ist, deren Übergangswiderstand von der Benetzung durch auftreffende Tropfen abhängig ist und die an ein Filter (47) angeschlossen, das einen ersten Widerstand (48) in Reihenschaltung mit einem zweiten Widerstand (49) aufweist, welchem zweiten Widerstand (49) ein Kondensator (50) parallel geschaltet ist, wobei der erste Widerstand (48) an eine Spannungsquelle angeschlossen ist und der Mittenabgriff zwischen beiden Widerständen (48, 49) den Filterausgang darstellt, der an einen ersten Eingang eines Vergleichers (51) angeschlossen ist, der mit seinem zweiten Eingang an einer Referenzspannung liegt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das logische Netzwerk drei Hauptteile aufweist, und zwar einen einen Eichvorgang nur zu einem bestimmten Zeitabschnitt eines jeden Taktimpulses auslösenden Abtastimpuls erzeugenden Teil (63,64,65,67,68), an dessen Ausgang (69) die beiden anderen Hauptteile (35,36,52,70, 71 und 38,39,53) parallel angeschlossen sind und durch eine Oder-Schaltung (37) einen gemeinsamen Ausgang besitzen, wobei der eine der zuletzt genannten Hauptteile mindestens eine monostabile Kippschaltung (70 bzw. 71), die zwischen je zwei normalen Taktimpulsen einem zusätzlichen Taktimpuls erzeugt, aufweist, und mit seinem weiteren Eingang mit dem Vergleicher (51) verbunden ist und nur beim Auftreten einer der beiden möglichen unterschiedlichen Ausgangsimpulsarten des Vergleichers (51) diese zusätzlichen Taktimpulse zur genannten Oder-Schaltung (37) durchläßt und der andere Hauptteil mit seinem weiteren Eingang ebenfalls an den Vergleicher (51) angeschlossen ist und beim Auftreten der anderen Ausgangsimpulsart des Vergleichers (51) einen Taktimpuls zur genannten Oder-Schaltung (37) nicht hindurchläßt

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß der den Abtastimpuls erzeugende Hauptteil des logischen Netzwerkes drei Eingänge aufweist von denen der erste an eine Abtastsignale erzeugende Quelle (60—62) angeschlossen ist und die beiden anderen mit dem Taktgeber (25) verbunden sind, wobei der eine dieser beiden Eingänge direkt und der andere über einen Inverter (65) zu je einer Und-Schaltung (68,64) führt und daß der zweite Eingang der an den Inverter (65) angeschlossenen Und-Schaltung (64) zum mit der Abtastsignalquelle (60—62) verbundenen Eingang führt und der Ausgang dieser Und-Schaltung (64) an den zweiten Eingang der anderen (68) der beiden genannten Und-Schaltungen (64, 68) angeschlossen ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Taktimpulse erzeugende Hauptteil des logischen Netzwerkes eingangsseitig zwei in Reihe geschaltete monostabile Kippschaltungen (70, 71) aufweist, die an den Eingang einer Und-Schaltung (36) angeschlossen sind, deren zweiter Eingang über einen Inverter (52) mit dem Vergleicher (51) verbunden ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktimpulse unterdrückende Hauptteil des logischen Netzwerkes eingangsseitig eine Und-Schaltung (39) aufweist, die mit ihrem einen Eingang an den Abtastimpulse erzeugenden Kauptteil (63, 64, 65, 67, 68) und mit ihrem zweiten Eingang an den Vergleicher (51) angeschlossen ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die monostabile Kippschaltung (71) und die Und-Schaltung (36) eine Oder-Schaltung (35) zwischengeschaltet ist, deren zweiter Eingang direkt mit dem Taktgeber (25) verbunden ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß ein Eingang der Und-Schaltung (39) an eine weitere Und-Schaltung (38) angeschlossen ist, deren erster Eingang mit einer Nand-Schaltung (53) und deren zweiter Eingang mit dem Taktgeber (25) verbunden ist und daß die Nand-Schaltung (53) zwei Eingänge aufweist (54,55), deren erster (55) mit dem Abtastimpulse erzeugenden Hauptteil (63,64,65,67, 68) und deren zeiter (54) direkt mit dem Taktgeber (25) verbunden ist.