DE2435214A1

DE2435214A1 - FLUID PEN

Info

Publication number: DE2435214A1
Application number: DE2435214A
Authority: DE
Inventors: John F Mahoney; Julius Perel
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1973-09-04
Filing date: 1974-07-22
Publication date: 1975-03-06
Also published as: GB1471780A; JPS5056132A; NL7411357A; BE819528A; US3893131A; BR7405351A; FR2242247A1; CA1002577A; IT1020381B

Description

DIPL.-ING. A. GRÜNECKER 8000DIPL.-ING. A. GRÜNECKER 8000 DR.-ING. H. KINKELDEY Telefon (08 U) 22 2862 (4 line,)DR.-ING. H. KINKELDEY Telephone (08 U) 22 2862 (4 line,) DR-ING. W. STOCKMAIR, Ae. E. (Cauf inst of techn) Telegramme Monapal MünchenDR-ING. W. STOCKMAIR, Ae. E. (Cauf inst of techn) Telegrams Monapal Munich

Telex 05-29380Telex 05-29380

PATENTANWÄLTE , . .PATENT LAWYERS,. .

D/73^56D / 73 ^ 56

. Xerox Corporation
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Rochester, New York U.S.A.. Xerox Corporation
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FluidschreiberFluid pen

Die Erfindung betrifft einen Fluidschreiber, bei welchem ein Fluid über einen Zwischenraum zwischen einer Düse, welche Fluid enthält, und einem Aufzeichnungsmedium gesprüht wird.The invention relates to a fluid pen in which a fluid via a space between a nozzle containing fluid, and sprayed onto a recording medium.

Es sind grundsätzlich drei verschiedene Arten von Schreibeinrichtungen bekannt, welche mit flüssiger Tinte ein Aufzeichnungsmedium beschreiben. Die erste Art arbeitet in der Weise, daß ein mit Tinte beschickter Schreibstift und eine Aufzeichnungsfläche miteinanderThere are basically three different types of writing devices known which describe a recording medium with liquid ink. The first type works in the way that one works with ink loaded pen and a recording surface together

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Bankkont.n: H. Aufhäunr, München 173533 - Deutsch« tank, München 14/25*71 ■ Postscheckkonto München 4*212 812 700 30 600 HZ 700 70t 10 ILZ 700100 80Bank accounts: H. Aufhäunr, Munich 173533 - Deutsch « tank , Munich 14/25 * 71 ■ Post check account Munich 4 * 212 812 700 30 600 HZ 700 70t 10 ILZ 700 100 80

in Berührung stehen, wobei der Schreibstift beim Empfang eines entsprechenden Signals von der Aufzeichnungsfläche abgehoben werden kann. Zu den Nachteilen dieses Systems gehören die Schwierigkeiten, welche damit verbunden sind, den Schreibstift unter veränderten Betriebsbedingungen abzuheben. Bei hohen Schreibgeschwindigkeiten, wie sie bei einem starken Informationsfluß auftreten, ist ein stark gedämpftes, verhältnismäßig starres mechanisches System erforderlich, welches entweder in der Konstruktion außerordentlich aufwendig wird oder sehr unhandlich ist.are in contact, the pen on receipt of a corresponding Signal can be lifted from the recording surface. The disadvantages of this system include the difficulty which are associated with lifting the pen under changed operating conditions. At high writing speeds, as they occur with a strong flow of information, is a strongly damped, relatively rigid mechanical system required, which is either extremely complex in construction or very unwieldy.

Bei einer zweiten Art derartiger Schreibeinrichtungen steht ebenfalls ein mit Tinte beschickter Schreibstift ständig in Berührung mit einer Aufzeichnungsfläche und wird über die Aufzeichnungsfläche bewegt, um die Information aufzuzeichnen. Wie bei der letztgenannten Art wird bei derartigen Schreibeinrichtungen auf der Aufzeichnungsfläche eine kontinuierliche Linie geliefert, und zwar stets dann, wenn der Schreibstift und die Aufzeichnungsfläche miteinander in Berührung stehen. Diese Art ist bei praktischen Anwendungen als Oszillograph stark begrenzt, da der mechanische Aufwand zu groß ist, um einen kontinuierlich arbeitenden Schreibstift derart zu steuern, daß die bei entsprechend hohen Anforderungen zu schreibenden Kurvenformen stets sauber aufgezeichnet werden können.In a second type of writing device of this type, there is also an inked pen is constantly in contact with a recording surface and is moved across the recording surface moved to record the information. As with the latter Art, a continuous line is provided on the recording surface in such writing devices whenever the pen and the recording surface are in contact with one another. This type is in practical applications very limited as an oscilloscope because the mechanical effort is too great to use a continuously working pen to be controlled in such a way that the curve shapes to be written with correspondingly high requirements are always recorded cleanly can.

Schließlich sind auch Tintensprüheinrichtungen grundsätzlich bekannt, bei welchen Tinte über «inen Spalt zwischen einer Düse und einem Aufzeichnungsmedium ausgesprüht wird. Dabei sind Systeme bekannt, bei denen die Tinte kontinuierfich strömt, d. h., daß Tintentropfen kontinuierlich in Reaktion auf Druck und Vibration aus gebildet und ausgesprüht werden* im Bereich der Umgebung einer Düse ist hierbei ein Ladungskanal angeordnet, durch weihen dieFinally , ink spray devices are also known in principle , in which ink is sprayed out through a gap between a nozzle and a recording medium. Here, systems are known in which the ink flows kontinuierfich, that is, ink droplets are continuously formed in response to pressure and vibration, and sprayed * in the vicinity of a nozzle is arranged here, a charge channel through the dedicate

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Tintentropfen hindurchgeschleudert werden und der dazu dient, eine Ladung auf bestimmte Tintentropfen aufzubringen, und zwar in Abhängigkeit von einem zu reproduzierenden Videosignal. Stromabwärts von diesem Kanal Ist ein Satz von Ablenkplatten angeordnet, die untereinander eine Potentialdifferenz aufweisen. Das elektrische Feld, welches zwischen den" Platten erzeugt wird, wirkt auf die aufgeladenen Tropfen in der Weise, daß sie um einen Betrag abgelenkt werden, der durch die Amplitude der verwendeten Potentialdifferenz bestimmt ist. Weiterhin ist stromabwärts von den Ablenkplatten ein Trog angeordnet, der dazu dient, diejenigen Tropfen aufzufangen, die keine Ladung haben, um diese in einen Auffangbehälter zu leiten. Weiterhin ist ein Aufzeichnungsmedium vorhanden, welches die abgelenkten· Tintentropfen aufnimmt, wodurch ein Bild entsteht, das für die zu erzeugenden Videosignale repräsentativ ist.'Ein derartiges System ist in der US-Patentschrift 3. 373.437 beschrieben.Ink droplets are thrown through and serves to create a To apply charge to specific ink droplets, depending on a video signal to be reproduced. Downstream A set of baffles is arranged from this channel, which have a potential difference between them. The electric Field, which is created between the "plates, acts on the charged drops in such a way that they by an amount be deflected, which is determined by the amplitude of the potential difference used. Further is downstream of The baffles arranged a trough which is used to collect those drops that have no charge in order to place them in a To guide collecting container. Furthermore, is a recording medium present, which picks up the deflected ink droplets, whereby an image is produced which is representative of the video signals to be generated. One such system is disclosed in US Pat 3,373,437.

Zu dem Aufwand, daß ein Tintenauffangbehälter und möglicherweise eine Pumpeinrichtung zur Übertragung der Tinte von dem Speicher auf die Düsen erforderlich sind, kommt bei dieser bekannten Art von Schreibeinrichtungen der Nachteil, daß bei einem derartigen System Tinte fehlgeleitet werden kann und mechanische Teile versagen können, so daß bei derartigen kontinuierlichen Tintensprüheinrichtungen die Wiedergabe des Videosignals nicht exakt erfolgt. Offensichtlich wird nämlich dann, wenn das Videosignal gerade ansteigt oder abfällt oder zu dem Zeltpunkt, zu welchem die Tropfen sich gerade ablösen, überhaupt nicht vorhanden Ist, die Ladung ,auf den Tropfen kein Kriterium für das Videosignal sein. Um getrennte Ladungen auf vorgegebene Tropfen aufzubringen, bedarf es der Kenntnis, wann die Ablösung eines Tropfens erfolgt oder in welcher Weise der Vorgang der Tropfenbildung zeltlich in BezugTo the hassle that an ink collector and possibly a pumping device for transferring the ink from the reservoir to the nozzles is required in this known type of writing devices has the disadvantage that in such a system ink can be misdirected and mechanical parts fail can, so that in such continuous ink sprayers the video signal is not reproduced exactly. It becomes obvious when the video signal is rising or falls, or at the point at which the drops are just peeling off, the charge is not present at all , on the drop not be a criterion for the video signal. To separate To apply charges to specified drops, it is necessary to know when a drop will be detached or in what way the process of drop formation is related

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~⁴~ - 2A352U~ ⁴ ~ - 2A352U

auf das Videosignal abläuft. Ohne Steuerung der Tropfenabiösezeit, weil unvorhersehbare Phasenveränderungen bei der TintentropfenbiSdung auftreten, werden die Gleichförmigkeit und die Wiedergabetreue des geschriebenen Signals stark beeinträchtigt.on the video signal. Without control of the droplet dissolution time, because of unpredictable phase changes in ink drop formation occur, the uniformity and fidelity of the written signal are severely affected.

Bei einem anderen Typ einer Tintensprüheinrichtung werden die Tlntentropfen in selektiver Weise in Abhängigkeit vom Videosignal ausgebildet, und zwar derart, daß alle gebildeten Tintentropfen auf das Aufzeichnungsmedium auftreffen. Derartige Systeme sind in den US-Patentschriften 3.341.859 und 2. 143.376 beschrieben. Bei diesen Systemen ist ein leitender Stab hinter dem Aufzeichnungsmedium angeordnet und weist eine Spannung mit einer bestimmten Polarität auf, die ausreichend ist, um Tinte aus den Düsen herauszuziehen. Wenn geschrieben werden soll, werden Rechteckimpulse mit anderer Polarität in selektiver Weise an die Düsen gelegt,, und zugleich wird das Papier weiterbewegt. Das auf diese Welse entstehende elektrostatische Feld zwischen der Düse und dem Stab überwindet die Oberflächenspannung der Flüssigkeit und zieht Tinte aus der Düse heraus auf das Aufzeichnungsmedium.In another type of ink spray device, the Ink drops are selectively formed depending on the video signal in such a way that all the ink drops formed strike the recording medium. Such systems are described in U.S. Patents 3,341,859 and 2,143,376. In these systems, a conductive rod is placed behind the recording medium and has a voltage of a certain value Polarity sufficient to draw ink out of the nozzles. When writing is to take place, square-wave pulses are used with a different polarity applied selectively to the nozzles, and at the same time the paper is moved on. The resulting electrostatic field between the nozzle and The rod overcomes the surface tension of the liquid and draws ink out of the nozzle onto the recording medium.

Offensichtlich ist es erwünscht,, daß bei einem Tintenschreibsystem alle Tintentropfen zum Schreiben nutzbar gemacht werden₉ d. h., daß keine Tlntentropfen abgelenkt oder dem Speicher wieder zugeführt werden müssen. Tintensprühelnrichtungen, die durch Betätigung eines Schalters einschaätbar sind, sind auch deshalb zweckmäßig,, weil sie nur ein Doppelelektrodensystem erfordern, d. h. „ eine Düse auf einem bestimmten Potential und eine mit dem Schreib- * medium zusammenwirkende Anordnung auf einem anderen Potential, um den Schreibvorgang auszulösen, während Sprüheinrichtungen mit kontinuierlicher Tintenströmung einen wesentlich größeren gerätetechnischen Aufwand und eine aufwendigere elektrostatischeObviously, it is desirable that in an ink writing system all ink drops are made usable for writing _9, ie that no ink drops have to be deflected or returned to the memory. Ink spraying devices, which can be switched on by actuating a switch, are also useful because they only require a double electrode system, ie “a nozzle at a certain potential and an arrangement interacting with the writing medium at a different potential in order to trigger the writing process , while spraying devices with a continuous flow of ink require a much larger technical equipment and a more complex electrostatic

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Ablenkungseinrichtung erfordern. Bisher haben derartige Systeme jedoch keine Tintentropfen mit gleichförmiger Größe erzeugt, was zu dem Ergebnis geführt hat, daß die Linienstärke Schwankungen unterworfen war. Weiterhin haben solche Systeme bisher auch Sekundär- oder Satelliten-Tintentropfen erzeugt, d. h. , ei nen kleinen Tropfen oder mehrere kleine Tropfen, die im Nachlauf des Haupttropfens folgten. Diese Sekundär-Tropfen treffen auch auf das Aufzeichnungsmedium auf und können zu einer schwachen Bildauflösung führen.Require deflector. However, heretofore, such systems have not produced ink droplets of uniform size, with the result that the line width has fluctuated. Furthermore, such systems have heretofore also generated secondary or satellite ink drops, that is, one small drop or several small drops that followed the main drop. These secondary drops also hit the recording medium and can lead to poor image resolution.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche ein Schreibsystem darstellt, welches Aufzeichnungen und insbesondere Aufzeichnungen in Form von Bildern mit besonders hohem Auflösungsvermögen gewährleistet.The invention is based on the object of providing a device of To create the type mentioned at the beginning, which represents a writing system, which records and in particular records guaranteed in the form of images with a particularly high resolution.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche dazu dient, der Düse eine Wellenform zuzuführen, die Spannungsimpulse aufweist, von denen jeder eine rückwärtige Flanke aufweist, deren Amplitude sich langsamer verändert als diejenige der ansteigenden Vorderfianke des Impulses.To solve this problem, the invention provides that a device is provided which serves to supply the nozzle with a waveform comprising voltage pulses, each of which has a trailing edge, the amplitude of which changes more slowly than that of the rising leading edge of the pulse.

Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous developments and preferred embodiments of the Invention emerge from the subclaims.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung bestehtThere is a significant advantage of the arrangement according to the invention

darin, daß keine Sekundär- oder Satelliten-Tintentropfen erzeugt ιin that no secondary or satellite ink drops generated ι

werden. Auf diese Weise lassen sich Zeichnungsstriche mit besonders scharfen Umrissen erzeugen.will. In this way, drawing lines with special create sharp outlines.

Weiterhin wird gemäß der Erfindung auch die Gleichförmigkeit der Tintentropfengröße verbessert und damit wird auch der Linienzug gleichmäßiger.Furthermore, according to the invention, the uniformity of the The ink drop size is improved and the lines become more even.

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Die Größe der Tintentropfen und dementsprechend die erreichte Linienstärke wird geändert durch die Überlagerung des Gleichspannungsimpulses mit einem niederfrequenten Wechselsignal. Die Tintentropfenreaktionszext und damit die Gleichförmigkeit der Größe der Tintentropfen wird verbessert durch Anlegen eines Hochfrequenzsignals an die Düse bevor der Gleichspannungsimpuls angelegt wird. Es wird angenommen, daß das letztgenannte Wechselsignal die Tinte an der Düsenöffnung derart beeinflußt, daß ein schnelleres Anlaufen bzw. eine kürzere Reaktionszeit erreicht wird. Das Impulssignal, welches der Düse zugeführt wird, kann von der Abtastung einer entsprechenden Bildkopie stammen, wobei nach dem Faksimile-Prinzip gearbeitet werden kann, oder es kann eine Vorlage nach dem im Fernsehen üblichen Verfahren abgebastet werden* Bei einer alternativen Ausführungsform kann auch ein Ausgangssignal von einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage als Impulssignal verwendet-werden.The size of the ink droplets and, accordingly, the achieved Line thickness is changed by superimposing the DC voltage pulse with a low-frequency alternating signal. the Ink drop reaction time and thus the uniformity of the Ink drop size is improved by applying a high frequency signal to the nozzle before the DC voltage pulse is created. It is believed that the latter alternating signal affects the ink at the nozzle opening so that a faster start-up or a shorter response time is achieved. The pulse signal that is fed to the nozzle can be from originate from the scanning of a corresponding copy of the image, it being possible to work according to the facsimile principle, or it can be a Submission to be scanned according to the usual procedure on television * In an alternative embodiment, an output signal can be used as a pulse signal by an electronic data processing system.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:The invention is explained below, for example, with reference to the drawing described; in this show:

Fig. 1 - eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung für ein Tintenschreibersystem,Fig. 1 - a schematic representation of an arrangement according to the invention for an ink pen system,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Anordnung eines erfindungsgemäßen Tintenschreibersystems,2 shows a schematic representation of a further arrangement of an ink pen system according to the invention,

Fig. 3 Wellenforraen, welche den Düsen der Anordnungen gemäß Fig. 1 und 2 zugeführt werden undFig. 3 wave form, which the nozzles of the arrangements according to Fig. 1 and 2 are supplied and

Fig. 4 ein Schaltschema für eine Schaltung zur Erzeugung von Hochspannungsimpulsen mit hoher Frequenz.Fig. 4 is a circuit diagram for a circuit for generating High voltage pulses with high frequency.

Gemäß Fig. 1 weist die Vorrichtung eine langgestreckte Tintendüse 10 auf, die eine bestimmte Menge einer flüssigen Schreibtinte 12 enthält, welche elektrisch leitend i£?t und aus einem Behälter zugeführt wird. Die Tinte 12 kann auf Pigmentbasis oder auf Farbbasis hergestellt sein und hat eine geeignete spezifische Viskosität, Leitfähigkeit und Oberflächenspannung* Die Düse verjüngt sich von einem großen Durchmesser aus und endet in einer kurzen Kapillarspitze 14-, Da nur der geringe hydrostatischeAccording to Fig. 1, the device has an elongated ink nozzle 10, which a certain amount of a liquid writing ink 12 contains which is electrically conductive and from a container is fed. The ink 12 may be pigment-based or color-based and has a suitable specificity Viscosity, Conductivity and Surface Tension * The nozzle tapers from a large diameter and ends in a short capillary tip 14-, since only the low hydrostatic

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Druck aufgrund des statischen Tintendruckes vorhanden ist, werden die Kapillarkräfte an der Spitze 14 nicht überwunden, und somit strömt keine Tinte aus der Düse aus. Stattdessen bildet sich eine konvexe Kuppe oder ein Miniskus an der Düsenspitze 14 aus. Eine Strömung in der Form von Tintentropfen mit sehr geringem Querschnitt wird nur erzeugt, wenn der Miniskus der Wirkung eines elektrostatischen Feldes bestimmter Stärke unterworfen wird. Der Innendurchmesser der Spitze 14 liegt vorzugsweise in der Größenordnung von 0, 15 mm, und der Außendurchmesser der Spitze 14, welcher die Größe des Miniskus bestimmt, Hegt vorzugsweise in der Größenordnung von 0, 25 mm. Die Düse 10 ist derart angeordnet, daß die von der Düse ausgehenden Tintentropfen gegen ein Aufzeichnungsmedium 16 gerichtet werden, welches über eine geerdete Platte oder Stützplatte 18 hinweggeführt wird.Pressure due to the static ink pressure is present, the capillary forces at the tip 14 are not overcome, and thus no ink comes out of the nozzle. Instead, a convex dome or a miniscus forms at the nozzle tip 14. A flow in the form of ink droplets with a very small cross-section is only generated when the miniscus has the effect of a Electrostatic field is subjected to a certain strength. The inner diameter of the tip 14 is preferably in the On the order of 0.15 mm, and the outside diameter of the tip 14, which determines the size of the miniscus, is preferably on the order of 0.25 mm. The nozzle 10 is arranged in such a way that that the outgoing from the nozzle ink droplets are directed against a recording medium 16, which has a grounded Plate or support plate 18 is led away.

Wenn Tinte ausgesprüht werden soll, wird ein elektrisches Feld an die Düse 10 angelegt, um Tinte aus der Düse herauszuziehen. Dieses Feld bewirkt freie Ladungen in der Tinte, welche an die Oberfläche des Miniskus wandern. Wenn eine bestimmte Schwellfeldstärke in dem Zwischenraum zwischen der Düse 10 und der Platte 18 herrscht, reicht die Kraft auf diese Ladungen aus, um die Tintenoberfläche zu zerstören, so daß Tintentropfen aus dem Miniskus kerausgeschleudert und in Richtung auf das Aufzeichnungsmedium 16 beschleunigt werden.When ink is to be ejected, an electric field is applied to nozzle 10 to draw ink out of the nozzle. This Field causes free charges in the ink to migrate to the surface of the miniscus. When a certain threshold field strength is in the space between the nozzle 10 and the plate 18, the force on these charges is sufficient to remove the ink surface to destroy, so that ink droplets ker ejected from the miniscus and towards the recording medium 16 can be accelerated.

Das von der Signalquelle 20 an die Düse 14 geführte elektrische Signal, welches das elektrostatische Feld erzeugt, hat eine steu-• erbare Zeit-Amplituden-Charakteristik, welche Tintentropfen gleichförmiger Größe erzeugt, und zwar derartige Tin ten tropf en, die frei von Sekundär tropfen sind. Insbesondere hat das von der Quelle 20 gelieferte Signal eine langsame Relaxation oder Abfall-The electrical signal fed from the signal source 20 to the nozzle 14, which generates the electrostatic field, has a controllable • achievable time-amplitude characteristic, which generates ink drops of uniform size, namely such ink drops, which are free of secondary drips. In particular, the signal provided by the source 20 has a slow relaxation or decay

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-I. 24352H-I. 24352H

zeit, d. h., es hat eine abfallende Flanke, deren Amplitude von einem stetigen Zwischenpege! langsam abnimmt» insbesondere nimmt die Amplitude der rückwärtigen Flanke jedes Impulses, der von der Quelle 20 geliefert wird, mit einer Rate ab, die geringer ist als die Anstiegszeit der Vorderflanke des Impulses»time, d. that is, it has a falling edge, the amplitude of which is a constant intermediate maintenance! slowly decreases »in particular, the amplitude of the trailing edge of each pulse that from source 20 at a rate less than the rise time of the leading edge of the pulse »

Die FIg. 3a stellt die Impulse einer Wellenform 22 dar, welche das von der Quelle 20 gemäß der Erfindung gelieferte Signal veranschaulicht, wobei jeder Impuls zweckmäßigerweise verschiedene Tintentropfen erzeugt. Gemäß der Darstellung weisf jeder Impuls eine steile oder rasch ansteigende Vorderflanke 24 auf, die von einem Basispegel 25 auf einen vorgegebenen Spitzenpege! 26 ansteigt, der bei 3500 Volt liegt, was für den Spitzenpege! bei einer Düse und einer entsprechenden Tinte mit spözieflen Eigenschaften ausreicht, undUahn wird der impuls während einer kurzen Zeitperiode, beispielsweise während 100 Mikrosekunden oder etwas Hänger, auf diesem Spitzenpegel gehalten,,The FIg. 3a illustrates the pulses of a waveform 22 which illustrates the signal provided by the source 20 according to the invention, each pulse suitably producing different drops of ink. According to the illustration, every impulse shows a steep or rapidly rising leading edge 24, which is from a base level 25 to a given peak level! 26 increases, which is at 3500 volts, what a top level! at a Nozzle and an appropriate ink with special properties is sufficient, and the pulse is generated for a short period of time, for example, for 100 microseconds or something hanging, held at this peak level,

Die rückwärtige Flanke 28 jedes impulses fällt langsam ab_s d„ h. , die rückwärtige Flanke hat eine große Relaxations- oder Abfallzeit. Die FSanke 28 kann entweder gennäß der Darstellung exponentiell oder linear abfallen. Gemäß der Darstellung erreicht die Flanke 28 etwa den Basispegel 25, bevor der nächste impuls ausgelöst wird. Wenn die Tintentröpfchengruppen beispielsweise in Abständen von 200 Mikrosekunden erzeugt werden, d„ h., 200 Mikrosekunden verstreichen zwischen den Vorderf I ankers der Impulse, wenn das System Tintentropfen mit maximaler Rate erzeugt., dann würde _r die rückwärtige Flanke von dem Pegel 26 auf den Basispegel abfallen mit einer Zeitkonstante zwischen 10 und 100 Mikrosekunden, vorzugsweise mit 20 Mikrosekunden. Offensichtlich sind die Amplitude und die Dauer der Impulse, welche von der Quelle 20 geliefertThe trailing edge 28 of each pulse slowly falls off _s d "h. , the trailing edge has a large relaxation or fall time. The F slope 28 can drop either exponentially or linearly as shown. According to the illustration, the edge 28 reaches approximately the base level 25 before the next pulse is triggered. For example, if the groups of ink droplets were generated at 200 microsecond intervals, that is, 200 microseconds would elapse between the forefronts of the pulses when the system was generating ink droplets at the maximum rate, then _r would be the trailing edge from level 26 to Base levels drop with a time constant between 10 and 100 microseconds, preferably 20 microseconds. Obviously, the amplitude and duration of the pulses delivered by source 20 are evident

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werden, dem Durchmesser der Tintenpunkte proportional, die auf dem Papier 16 entstehen, und somit auch proportional zu der Linienstärke. Eine schematische Darstellung einer Schaltung zur Erzeugung der Wellenform 22 ist in der Fig. 4 gezeigt.are proportional to the diameter of the ink dots that arise on the paper 16, and thus also proportional to the line width. A schematic representation of a circuit for generating of waveform 22 is shown in FIG.

Gemäß den obigen Ausführungen werden die Spannungsimpulse der Wellenform 22 der Düse eines Tintenschreibers zugeführt, dessen Sprüheinrichtung durch Einschalten betätigbar ist. Bei der in der US-Patentschrift 3.373.437 beschriebenen Einrichtung werden langsam abfallende Spannungsimpulse den Ladungselektroden im Weg der T in ten tropfen bahn eines kontinuierlichen Tintentropfensystems zugeführt. Die Impulse dienen bei dieser bekannten Einrichtung somit dazu, eine Vielzahl von vorher bereits ausgebildeten Tintentropfen abzulenken.According to the above, the voltage pulses of waveform 22 are applied to the nozzle of an ink pen whose Spray device can be actuated by switching on. In the device described in U.S. Patent 3,373,437 slowly decreasing voltage pulses hit the charging electrodes in the path of the ink drop path of a continuous ink drop system fed. In this known device, the impulses are therefore used to generate a large number of previously formed To deflect ink drops.

Es hat sich gezeigt, daß die Tintentropfengröße und somit auch die LinienstMrke dadurch verändert werden können, daß ein Wech-¹ sei Spannungssignal angelegt wird, wie es beispielsweise gemäß Fig. 1 von der Signalqueile 21 an die Düse 10 geliefert wird, während die von der Quelle 20 gelieferten Impulse auf ihrem Spitzenwert sind.It has been found that the ink droplet size and thus the LinienstMrke can be changed by providing a alternating ¹ is voltage signal is applied, as supplied for example according to Fig. 1 of the Signalqueile 21 to the nozzle 10, while that of the Source 20 pulses delivered are at their peak.

Dieses Wechselspannungssignal, das einen Wechselspannungspegel aufweist, der dem Spitzenpegel 26 entspricht, hat eine Frequenz von etwa hunderttausend Hertz. Eine herkömmliche Schalteinrich tung (die hier nicht im einzelnen beschrieben zu werden braucht) würde dazu verwendet werden können, um das Signal von der Quelle 21 an die Düse 10 zu führen. Das zusammengesetzte Signal, welches durch die Quellen 20 und 21 geliefert wird, ist als Wellenform 22a in der Fig. 3b dargestellt.This AC voltage signal, which is an AC voltage level which corresponds to the peak level 26 has a frequency of about one hundred thousand Hertz. A conventional switchgear processing (which need not be described in detail here) could be used to read the signal from the source 21 to lead to the nozzle 10. The composite signal provided by sources 20 and 21 is in waveform 22a shown in Fig. 3b.

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- - 10- - - 10-

Eine rtoch verbesserte Gleichförmigkeit der Tropfengröße und eine zuverlässigere Vermeidung von Sekundärtropfen lassen sich erreichen, und ein verbessertes Ansprechvermögen läßt sich erzielen (weniger aäs 20 Mikrosekunden), indem eine Wechselvorspannung an die Düse 10 gelegt wird. Diese Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in der Fig. 2 dargestellt. Das Wechsel spannungssignal von Quelle 30 würde einen Spitzenpegel aufweisen, der wesentlich geringer liegt als derjenige, der erforderlich ist um Tinte aus der Düse !0 zu ziehen, beispielsweise bei etwa 1000 Volt Spitzenwert, und würde eine hohe Frequenz aufweisen, die vorzugsweise etwa fünfhunderttausend Hertz beträgt. Das Wechsolcpannungssignai, welches von der Quelle 30 geliefert wird, wird der Düse 10 nur dann zugeführt, wenn das von der Schaltung 20 gelieferte Videosignal sich etwa auf dem Basispegel befindet. Die zusammengesetzte Wellenform, weiche an die Düse 10 gemäß Fig. durch die Quellen 20 und 30 geliefert würde, wäre die in der Fig. 3c dargestellte Wellenform 22b, und die zusammengesetzte Wellenform, weiche von den Quellen 20, 21 und 30 an die Düse 10 gemäß Fig. geliefert würde, wäre die Wellenform 22c in der Fig. 3d. Eine herkömmliche Schaltungsanordnung (die hier keiner Erläuterung bedarf) könnte verwendet werden, um den Schalter 32 in Abhängigkeit davon zu öffnen und zu schließen, ob das von der Quelle gelieferte Signal sich etwa im. Bereich des Basispegels 25 befindet oder nicht.A rtoch improved uniformity of droplet size and a more reliable prevention of secondary droplets can be achieved, and an improved response can be achieved (less Aaes 20 microseconds) by an AC bias is applied to the nozzle 10 degrees. This embodiment of the subject matter of the invention is shown in FIG. The AC signal from source 30 would have a peak level that is substantially less than that which is required 0 to draw ink from the nozzle!, For example at about 1000 volts peak value, and would have a high frequency, preferably approximately five hundred thousand Hertz amounts to. The AC voltage signal supplied by the source 30 is only supplied to the nozzle 10 when the video signal supplied by the circuit 20 is approximately at the base level. Would the composite waveform, soft to the nozzle 10 of FIG. By the sources 20 and 30 are provided, which in the Fig. 3c waveform represented 22b, and the composite waveform would be soft by the sources 20, 21 and 30 to the nozzle 10 would be provided as shown in Figure 3, the waveform would be 22c in Figure 3d. A conventional circuit arrangement (which here requires no further explanation) could be used to control the switch 32 to open and close depending on whether the signal supplied by the source at about the. Area of the base level 25 is or not.

Die Gleichspannungskomponente des Wechselspannungs-Vorspannungssignals braucht nicht auf dem Basispegel 25 zu liegen, die-'ses Signal kann vielmehr auf einem höheren Pegel liegen, unter der Voraussetzung, daß das Wechselspannungs-Vorspannungssignal seinerseits keine T in ten strömung von der Düse 10 erzeugt.The DC component of the AC bias signal does not need to be at the base level 25, this signal can rather be at a higher level, below the requirement that the AC voltage bias signal in turn does not generate any T in th flow from the nozzle 10.

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Claims

1. A fluid pen in which a fluid is a space between a nozzle containing fluid and a recording medium is sprayed, characterized in that a device (20) is provided which serves to supply the nozzle (10) with a waveform comprising voltage pulses, each of which is rearward Has edge (28), the amplitude of which changes more slowly than that of the rising leading edge (24) of the Impulse.

2. Fluid pen with a device for spraying ink, which is a single. Nozzle and adjacent to this nozzle one Electrode, the electrode being held at a fixed potential, characterized in that that a device (20) is provided which serves to supply a waveform to the nozzle (10), the voltage pulses each of which has a leading edge (24) which has a very short rise time and a trailing edge (28) whose fall time is much longer than the rise time.

3. Fluid pen according to claim 1 or 2, characterized in that the rear flank (28) of each pulse drops exponentially.

4. A fluid pen in which a fluid passes through a space between a nozzle containing fluid and a recording medium is sprayed, characterized in that a pulse device (20) is present to the To the nozzle (10) a waveform with pulses, each of which has a leading edge section (24), a peak amplitude section (26) and a rear flank section (28), which extends to the peak amplitude section (26) connects, and that the leading edge section (24) has a rise time of a base level (25),

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which is shorter than the fall time of the rear flank section (28) that is required to set the pulse voltage level to drop approximately to the base level (25).

5. Fluid pen according to claim 4, characterized in that that there is also a first device (21) which serves to send a first AC voltage signal to the Guide nozzle (10) and only if each of the pulses from the pulse device (20) is fed to the nozzle (10) is substantially at a peak amplitude value (26).

6. fluid pen according to claim 5 »characterized in that that a second device (JO) is provided in order to supply a second alternating voltage signal to the nozzle (10) only if each of the pulses supplied by the pulse device (20) to the nozzle (10) is substantially on its Base level (25), the frequency of this second signal being greater than the frequency of the first signal.

7. fluid pen according to claim 4, characterized in that that means (50) is provided to supply an AC voltage signal to the nozzle (10) only when each the impulses emitted by the impulse device (20) of the nozzle (10) is fed, is essentially at its base level (25).

8. fluid pen according to claim 5 »characterized in that that a device (30) is provided in order to supply an alternating voltage signal to the nozzle (10) only when the

The amplitude of each of the pulses is significantly less than the peak amplitude (26).

9. Fluid pen, in which all generated ink drops are used to write information onto a recording medium to write, characterized in that a nozzle (10) is provided which contains a fluid (12) that

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an electrode (18) is also present, which is arranged adjacent to the nozzle (10) and at a fixed potential is held that a pulse device (20) is also provided is to supply the nozzle (10) with a waveform having voltage pulses of sufficient amplitude to generate a to generate an electrostatic field between the nozzle (10) and the electrode (18) which has a sufficient strength, to overcome the liquid surface tension of the nozzle (10) and drawing ink from the nozzle (10) onto the recording medium (16), and in that each of the pulses has a peak amplitude portion (26) and furthermore has a trailing edge section (28) which is slower in its amplitude changed as the leading edge (24) of each of the pulses.

10. Fluid pen according to claim 9 »characterized in that that the trailing edge (28) of each pulse falls exponentially.

11. Fluid pen according to claim 9 *, characterized in that that a first device (20) is provided in order to supply a first alternating voltage signal to the nozzle (10), when each of the pulses has its peak amplitude (25), and that a second device (21) is present for this purpose serves to supply a second AC voltage signal to the nozzle (10) when each of the pulses has an amplitude which is much less than the peak amplitude (25).

12. Fluid pen according to claim 11, characterized in that that the second AC voltage signal has a frequency which is greater than the frequency of the first AC voltage signal.

13. Fluid pen in which substantially all of the ink droplets produced are used to write information on a recording medium, characterized in that that a nozzle (10) is provided which has a conductive

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Fluid (12) that further contains an electrode (18) adjacent to the nozzle (10) and at a fixed potential is held that further a pulse device: (20) is present, which is used to give the nozzle (10) a voltage waveform feed, which has a voltage pulse of sufficient amplitude to create an electrostatic field between the Nozzle (10) and the electrode (18) of sufficient strength to generate the liquid surface tension of the nozzle (10) to overcome and to draw ink from the nozzle (10) onto the recording medium (16), and that each of the pulses has a peak amplitude section (26) and a trailing edge section (28), the amplitude of which decreases at a changing rate.

14. Fluid pen according to claim 13, characterized in that that the changeable rate is exponential.

15. Fluid pen, in which a fluid is in a space is ejected into between a nozzle containing a fluid and a recording medium, characterized by means with which the nozzle (10) a waveform with voltage pulses can be supplied whose each pulse has a trailing edge portion (28) the amplitude of which decreases at a changing rate.

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