DE2458019A1

DE2458019A1 - Hochgeschwindigkeits-tintennebeldrucker

Info

Publication number: DE2458019A1
Application number: DE19742458019
Authority: DE
Inventors: Matsusaburo Noguchi; Katsuhide Tanoshima; Akinori Watanabe
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1973-12-10
Filing date: 1974-12-07
Publication date: 1975-06-19
Also published as: GB1455208A; US4013004A; JPS5088937A; JPS5419260B2; USB529214I5; FR2253627A1; FR2253627B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Hochgeschwindigkeits-Tintennebeldrucker mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Ionenstroms zwischen zwei Elektroden, an welche Hochspannung angelegt wird, mit einem Öffnungsträger mit einer Vielzahl von Öffnungen zur Modulation des Ionenstroms und zur Aufladung eines Tintennebels, der vor dem Öffnungsträger fließt, entsprechend dem zu druckenden Muster, und mit einem Druckmedium, das parallel zur Strömung des-Tintennebels angeordnet ist, wobei Zeichen gedruckt werden, indem der geladene Tintennebel angezogen wird.

Die Arbeitsgeschwindigkeit eines informationsverarbeitenden Systems mit einem Computer wurde in- jüngster

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Zeit verbessert. Dadurch wurde die Verwendung eines Hqchgeschwindigkeits-Peripheriegeräts mit einem Drukker erforderlich. Ein herkömmlicher Hochgeschwindigkeitsdrucker ist ein Zeilendrucker mit einer Typenwalze oder einer Typenkette. Dieser Zeilendrucker hat jedoch viele Nachteile. Beispielsweise ist die Arbeitsgeschwindigkeit für das jüngste informationsverarbeitende System nicht ausreichend." Der Prozeß bringt ein hohes Geräuschniveau mit sich und die Zahl der Drucktypen ist beschränkt. Um diese Nachteile zu überwinden, wurden einige Hochgeschwindigkeitsdrucker mit neuen Arbeitsprinzipien entwickelt. Einer der erfolgsversprechendsten davon ist der Tintennebeldrucker, der mit hoher Geschwindigkeit, das heißt 8 000 Zeilen pro Minute, mit geringem Geräuschniveau arbeitet. Außerdem kann er nicht nur alphanumerische Zeichen sondern auch chinesische oder japanische Zeichen drucken.

Das Arbeitsprinzip eines Tintennebeldruckers besteht darin, daß ein von einer Korona-Entladung erzeugter Ionenstrom durch Öffnungen eines Öffnungsträger gelangt und einen Tintennebel ionisiert. Die Bewegung des elektrisch geladenen Tintennebels wird durch eine negative Elektrode beschleunigt. Der Tintennebel wird entsprechend dem Muster der Zeichen auf das Papier aufgebracht. , .

Der Hauptnachteil der bekannten Tintennebeldrucker besteht darin, daß die positive Elektrode, welche den Ionenstrom erzeugt, manchmal eine unerwünschte Entladung zwischen der positiven Elektrode und dem Cffnungs-

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träger bewirkt. Diese unerwünschte Entladung kann einen Treiberkreis, der mit der Wahlelektrode des Öffnungsträgers verbunden ist, zers'tören. Außerdem wird der Öffnungsträger durch das Ozongas, das durch die unerwünschte Entladung erzeugt wird, korrodiert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Tintennebeldrucker zu schaffen, bei dem die unerwünschte Entladung verhindert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigen

■ Fig. 1 einen der Erläuterung dienenden Schnitt durch einen herkömmlichen Tintennebeldrucker; ■

Fig. 2(A) einen herkömmlichen Öffnungsträger; bis 2 (C)

Fig. 3(A) einen Schnitt durch einen Tintennebel^un drucker gemäß der vorliegenden Erfindung. " ·

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Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht eines Schutzschirms 14 von Fig. 3(A);

Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht des anderen Schutzschirms 14;

Fig. 6 eine verkürzte Schaltungsanordnung für den Schutzschirm 14.

Zunächst wird das Arbeitsprinzip eines Tintennebeldruckers erläutert, um so die Grundlage für das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu schaffen.

Fig. 1 zeigt den Grundaufbau eines bekannten Tintennebeldruckers. Das Druckprinzip bei einem Tintennebeldrucker besteht darin, einen Ionenstrom an einen Tintennebel zu heften, welcher die Zeichen auf ein Druckmedium, beispielsweise ein Blatt Papier, aufdruckt oder zeichnet. Der Ionenstrom wird durch das elektrische Feld an einem Öffnungsträger entsprechend dem Muster oder der Gestalt der zu druckenden Zeichen gesteuert. In Fig. 1 ist ein Öffnungsträger 5 zwischen einer positiven Elektrode 4 und dem Druckmedium 1, gewöhnlichem Papier, angeordnet. Hinter dem Druckmedium 1 ist eine negative Elektrode 3 vorgesehen, die gleichzeitig als Druckunterlage dient. Die positive Elektrode 4 ist ein dünner gerader Wolframdraht. An die positive Elektrode 4 werden mehrere tausend Volt gelegt, was eine Korona-Entladung und einen Ionenstrom erzeugt.

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Die Stärke des elektrischen Feldes, das für die Korona-Entladung benötigt wird, hängt von der Gestalt der positiven Elektrode 4 ab. Sie liegt im allgemeinen zwischen 1000 und 1300 V/mm. Die Bewegung des Iqnenstroms, der an der positiven Elektrode 4 erzeugt wird, wird durch die negative Elektrode 3 beschleunigt. Er gelangt durch die Öffnungen 5d des Öffnungsträgers 5, dessen Aufbau im Detail in den Figuren 2(A), 2(B) und 2(C) gezeigt ist. Hier bedeuten die Bezugszahl 5c eine dielektrische Schicht, 5a und 5b leitende Schichten; 5d ist eine Öffnung, 12 ein Rahmen eines Druckers und 13 ein Fuß, welcher den öffnungsträger 5 trägt. Fig. 2(A) zeigt die perspektivische Ansicht des Öffnungsträgers 5· Auf dessen Oberteil ist eine Vielzahl von Öffnungen 5d in zwei Linien angeordnet, wie diesin Fig. 2(B) gezeigt ist. Fig. 2(C) ist eine vergrößerte Ansicht einer Öffnung 5d am Öffnungsträger 5 (nur eine Linie von Öffnungen ist gezeigt).

Die.leitende Schicht 5a ist durch eine Vielzahl von Zellen a, b, c, d, aufgeteilt. Jede Zelle ist von den anderen isoliert. Andererseits ist die leitende Schicht 5b allen Zellen gemeinsam.

Der Öffnungsträger 5 besteht in Wirklichkeit aus einer, dünnen dielektrischen Schicht, auf deren beide Oberflächen leitende Schichten als Wahlelektrode 5a und. als gemeinsame Elektrode 5b aufgedruckt sind. Die Vielzahl von Öffnungen 5d durchdringt eine Wahlelektrode,

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eine dielektrische Schicht und eine gemeinsame Elektrode, An jede Zelle der leitenden Schichten 5a und 5b wird eine Spannung E angelegt. Die Verteilung der Spannung E ist mit dem Muster oder der Gestalt des zu druckenden Zeichens verknüpft. Ein in der Öffnung durch die Spannung E erzeugtes elektrisches Feld verhindert oder beschleunigt den Durchgang des Ionenstroms entsprechend der Polarität der Spannung E. Daher wird.die Dichte des Ionenstroms, der aus dem Öffnungsträger 5 austritt, entsprechend dem Muster des Zeichens moduliert. Die Spannung E wird von einem (nicht gezeigten) Zeichengenerator geliefert.

Zwischen dem Öffnungsträger 5 und dem.Druckmedium 1 befindet sich ein Tintennebel. Der von dem' Öffnungsträger 5 modulierte Ionenstrom greift an den Teilchen des Tintennebels an und lädt diese auf. Dann werden die geladenen Teilchen des Tintennebels durch die negative Elektrode 3 beschleunigt und auf die Oberfläche des Druckmediums 1 geheftet. Auf diese Weise wird das Muster des Zeichens auf dem Druckmedium in Tinte abgedruckt. Der Tintennebelgenerator umfaßt einen Tintentank 6, der Tinte 7 enthält, und einen Ultraschallwellen-Erreger 8. Die Tiefe der Tinte 7 im Tintentank 6 wird automatisch auf einem bestimmten Wert gehalten. Der Erreger 8 erzeugt Ultraschallwellen und dabei Tintennebel, wobei der Durchmesser der Tintennebelteilchen zwischen 5 und 20 Ll liegt. Der Tintennebel wird durch einen Luftstrom zu. einer Tintenführung transpor- ·- tiert und entlang des Pfeiles Y in dieselbe Richtung gelenkt, in der sich das Papier 1'bewegt. Die Bewegungs-

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geschwindigkeit des Tintennebels stimmt nahezu mit derjenigen des Papiers 1 überein. Der Tintennebel, der zum Druck nicht benutzt wird, wird gesammelt und in einem Tank (nicht gezeigt) kondensiert.

Wie bereits angedeutet, ist ein Problem bei herkömmlichen Tintennebeldruckern, daß zwischen der positiven Elektrode 4 und dem Öffnungsträger 5 aufgrund des hohen Potentials an der positiven Elektrode 4 eine unerwünschte Entladung auftritt.

Fig. 3(A) ist eine vereinfachte Ansicht, welche im Schnitt den Haupt-Druckteil des Hochgeschwindigkeits-Tintennebeldruckers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Fig. 3(B) ist eine vergrößerte· Ansicht des Hauptteiles von Fig. 3(A). In den Figuren 3(A) und 3(B) bezeichnet 1 ein Aufzeichnungspapier, das in Richtung des Pfeiles χ läuft; 2 ist eine an der Rückseite des Aufzeichnungspapiers 1 angeordnete Druckunterlage, in welche eine negative· Elektrode 3 eingebaut ist; 4 ist eine positive Elektrode, die von einem dünnen Wolframdraht gebildet wird; 5 ist ein Cffnungsträger mit einer Wahlelektrode 5a, einer gemeinsamen Elektrode 5b und einem Isolationsteil 5c zwischen den beiden Elektroden und mit einer Vielzahl von Öffnungen 5d, die'in Längsrichtung des öffnungstrMgers ausgerichtet sind; 6 ist ein Nebeltank, in welchem die -Tintenlösung 7 vibriert und atomisiert wird, indem ein elektrischer Impuls an den aus einem piezoelektrischen Material bestehenden Ultraschallwellen-Erreger 8 gelegt wird. 9 ist eine Haupt-

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pumpe zur Beförderung von Luft zum Tintentank 6; 10 ist ein Kondensor, welcher die Tinte von der aus der Druckzone wiedergewonnenen Luft trennt. 11 ist ein Kühler und 13 ein Fuß, welcher den Öffnungsträger trägt. 14 bezeichnet einen elektrisch leitenden Schutzschirm, der nahe dem Öffnungsträger 5 zwischen dem Öffnungsträger 5 und der positiven Elektrode 4 angeordnet ist. Der Schutzschirm 14 besitzt als Querschnitt die Form eines umgekehrten U über dem dünnen Draht der positiven Elektrode 4, wie dies im Detail in Fig. 4 gezeigt ist. Am oberen Teil des leitenden Schutzschirmes 14 ist ein langer Schlitz 15 vorgese-' hen in einer Lage, welche den Ionen-Durchgangsöffnungen des Öffnungsträgers 5 entspricht. Um die Wirkung des Schutzschirmes 14 zu verbessern, kann ein geeignetes Potential, beispielsweise Erdpotential, an den Schutzschirm 14 gelegt werden. Dies ist jedoch nicht notwendig, da der Schutzschirm 14 für sich allein bereits hinreichend wirksam ist.

Ionen, welche Tintenteilchen auf dem Aufzeichnungspapier 1 sich festsetzen lassen, gelangen durch den Schlitz 15 von der positiven Elektrode 4 und werden vom Öffnungsträger 5 moduliert. Im einzelnen wird die Bewegung der Ionen verhindert oder beschleunigt, je nach der Polarität der Wahlelektrode 5a des Öffnungsträgers. Das heißt, je nachdem, ob die Wahlelektrode 5a positiv oder negativ gegenüber der gemeinsamen Elektrode 5b ist.

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Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in den Figuren 3(A) und 3(B) gezeigt, brennt die unerwünschte Entladung nur zwischen der positiven Elektrode 4 und dem Schutzschirm 14, obwohl der dielektrische Druchbruch in der Luft aufgrund der hohen Spannung an der positiven Elektrode 4 eintritt. Auf diese Weise kann der Öffnungsträger 5 vor der Entladung geschützt werden; ebenfalls können die Schaltkreise, die mit dem Öffnüngsträger 5 verbunden sind, geschützt werden. Weiterhin bleibt der größte Teil des Ozongases, das von der unerwünschten Entladung erzeugt'wird, innerhalb des Schutzschirmes 14, so-daß es den öffnungsträger 5 nicht korrodiert. · ■

Fig. 5 zeigt einen weiteren Aufbau des Schutzschirmes Dieser umfaßt ein dielektrisches Teil 16 in Gestalt eines umgekehrten U und eine dünne leitende Schicht 17, die dem Teil 16 einbeschrieben ist. Der lange Schlitz 15 ist auch hier oben am Schutzschirm 14 vorgesehen. Der Schutzschirm 14 von Fig. 5 kann direkt am Cffnungsträger 5 angeheftet werden.

Fig. 6 zeigt eine verkürzte Schaltungsanordnung für den leitenden Schutzschirm 14. In Fig. 6 bezeichnen dieselben Bezugszeichen dieselben Teile wie inFig. 3(A). Der ■ Schutzschirm 14 ist bei dieser Ausführungsform geerdet, obwohl auch jedes andere Potential an den Schutzschirm gelegt werden kann, ohne dessen Wirkung zu reduzieren.

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Jede Zelle der aufgeteilten leitenden Schicht 5a ist mit dem Ausgang eines Treiberkreises 20 verbunden. Der Eingang des Treiberkreises ist mit dem Ausgang eines Wahlkreises 22 verbunden.. Der Wahlkreis 22, der mit einem Zeichengenerator (nicht gezeigt) verbunden ist, wählt die Zellen, an welche eine Spannung E₁ entsprechend dem zu druckenden Muster angelegt wird. Da es auf der Schicht 5a eine Vielzahl von Zellen gibt, muß eine Vielzahl von Treiberkreisen 20 vorgesehen sein. Repräsentativ dafür ist jedoch nur ein Treiberkreis gezeigt. Die gemeinsame Schicht 5b ist elektrisch mit der Gleichstromquelle 21 verbunden.

Aus der obigen Erläuterung wird deutlich, daß ein verbesserter Hochgeschwindigkeits-Tintennebeldrucker gefunden wurde, der die Korrosion des Öffnungsträgers und Schaden an damit verbundenen Schaltkreisen verhindert.

- 11 Ansprüche

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Claims

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Ansprüche

ochgeschwindigkeits-Tintennebeldrucker mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Ionenstroms zwischen zwischen zwei Elektroden, an welche Hochspannung angelegt wird, mit einem Öffnungsträger mit einer Vielzahl von Öffnungen zur Modulation des Ionenstroms und zur Aufladung eines Tintennebels, der vor dem Öffnungsträger fließt, entsprechend dem zu druckenden Muster, und mit einem Druckmedium, das parallel zur Strömung des Tintennebels angeordnet ist, wobei Zeichen gedruckt werden, indem der geladene Tintennebel angezogen wird, dadurch g e k e ,η η ζ e i c h net, daß er außerdem einen leitenden Schutzschirm (14) umfaßt, der einen Schlitz (15) an einer Stelle besitzt, welche der Stelle der Öffnungen (5d) des Öffnungsträgers (5) entspricht, wobei der leitende Schutzschirm (14) zwischen dem Öffhungsträger (5) und einer der beiden Elektroden (4, 3) angeordnet ist.
2. Tintennebeldrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der leitende Schutzschirm (14) eine dielektrische Schicht (16) umfaßt, welche direkt dem Öffnungsträger (5). einbeschrieben ist, und eine-leitende Schicht (17) umfaßt, welche der dielektrischen Schicht (16) einbeschrieben ist.

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3. Tintennebeldrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der leitende Schutzschirm (14) elektrisch mit Erde verbunden ist.
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