DE2459912C3 - Schnelldrucker - Google Patents

Description

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Mit der Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit der Zentraleinheit in einem elektronischen Computersystem wird es notwendig, die Arbeitsgeschwindigkeit des Schnelldruckers heraufzusetzen, der eine äußere Einheit darstellt, und es sind in dieser Richtung zahlreiche Versuche unternommen worden.

Ein typisches Beispiel einer solchen Verbesserung stellt ein System dar, bei welchem Tinte bzw. Farbstoff einer Düse mit einem sehr geringen Druck zugeführt wird, so daß die Tinte einen halbkugelförmigen Vorsprung an der Jüse einnimmt, und es wird dann ein elektrisches Feld zwischen cf^:.e Düsi jnd eine Beschleunigungselektrode gelegt, die einige Millimeter vor der Düse angeordnet ist, um Tinte zwec! » Erzeugung von Tropfen anzuziehen Dann wird ein starkes elektrisches Feld zwischen der Düse und der Platte aufgebaut, damit die Tintentropfen nach der Oberfläche des Druckblattes hin fliegen, so daß die Tintentropfen elektrostatisch sowohl in der Hauptrichtung als auch in der Hilfsrichtung (Richtung nach rechts bzw. nach links) abgelenkt werden, um hierdurch Druckbuchstaben, Zeichen oder dergleichen auf der Oberfläche des Druckblattes zu erzeugen

Es ist ferner eine Druckvorrichtung bekannt, bei der die zwischen den Elektroden unter Hochspannung erzeugten Ionen durch den Farbnebel geschlossen werden, so daß sich auf ihnen Tintenpartikel ablagern können, die dann nach entsprechender Ablenkung auf der Oberfläche des Druckblattes absorbiert werden.

Die Erfindung geht aus von einem derartigen Schnelldrucker, bei den ein Farbnebel durch mittels einer Hochspannung erzeugten Ionen auf dem Aufzeichnungsträger an den gewünschten Stellen niedergeschlagen wird, indem der in einem Ncbcltank erzeugte Farbnebel zwischen zwei auf Hochspannungspotential stehenden Elektroden hindurchgeschickt wird, und die ihn tragenden Ionen selektiv abgelenkt werden.

Die Erzeugung des Farbnebels erfolgte hierbei in dc:m Nebeltank, dessen Mündung auf die Elektroden hingerichtet war, mittels Vibratoren. Es hat sieh gezeigt, daß die Dichte des Farbnebels innerhalb des Nebeltanks unterschiedlich und abhängig von der Menge der noch als Flüssigkeit im Tank enthaltenen Farbe ist, so daß die Dichte des zwischen die Elektroden geschickten Farbnebels und damit die Einfärbung der Zeichen unterschiedlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das vom

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jo Schnelldrucker erzeugte Schriftbild dadurch zu verbessern, daß der zwischen den Elektroden zur Verfügung stehende Farbnebel immer die gleiche vorbestimmte Dichte besitzt

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dafl zwischen den Nebeltank und den Hochspannungs-Elektroden ein Reservoir-Tank eingeschaltet ist dessen Auslaßmündung zwischen die Elektroden gerichtet ist und dessen Einlaß mit dem Nebeltank üb», r eine Leitung verbunden ist

Dadurch, daß der im Nebeltank erzeugte Farbnebel zunächst durch eine Leitung gezwängt und dann in dem Reservoir-Tank einer freien Ausdehnung unterworfen werden kann, ergibt sich eine Vergleichmäßigung der Dichte des Farbnebels, insbesondere in dem der Ausströmmündung benachbarten Teil dieses Reservoir-Tanks.

Dadurch, daß der Nebeltank nicht in unmittelbarer Nähe der Druckstation angeordnet werden muß, ergibt sich der Vorteil, daß keine räumlichen Rücksichten auf den an der Druckstation zur Verfügung stehenden Raum genommen zu werden brauchen, weil der Nebelbehälter an einer ralativ weit entfernten Stelle und dann mit beliebig großem Volumen untergebracht werden kann.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 ein schematisches Blockschaltbild zur Veranschaulichung des Druckprinzips bei einem bekannten Schnelldrucker;

F i g. 2 eine schematische perspektivische Ansicht der Druckstation des Schnelldruckers nach F i g. I;

F i g. 3 eine Draufsicht auf eine Lochreihe;

F i g. 4 einen Schnitt eines Nebeltanks;

F ig. 5 ein schematisches Blockschaltbild eines Schnelldruckers gemäß der Erfindung;

Fig.6 eine perspektivische Ansicht, welche die Verbindung von Reservoir-Tank und Nebeltank veranschaulicht;

Fig.7 eine perspektivische Ansicht einer anderen Kombination von Reservoir-Tank und Nebeltank.

Zunächst wird der Stand der Technik anhand der Figuren 1 bis 4 erläutert.

Wenn gemäß F i g. 1 eine Hochspannung in der Größenordnung von einigen Tausend Volt zwischen Anode 101 in Gestalt einer Drahtelektrode und der Kathode 103 innerhalb der Platte 102 angelegt wird, dann werden Kationen von der Anode 101 erzeugt. Diese Kationen suchen nach der Kathode /u wandern, indem sie durch die Öffnung 104a in jedem Perforationsbrett 104 hindurchtreten. Eine solche Wanderung wird jedoch verzögert oder beschleunigt, je nach dem Potential der Selektivelektrode 1046. Das heißt, eine loncnsteuerelektrode bestehend aus einer gemeinsamen Elektrode 104c ist vorgesehen, um immer eine konstante Spannung relativ zu der Selektivelektrode 1046 aufrechtzuerhalten, und ein Isolierkörper iO4d ist zwischen die beiden Elektroden gelegt, und zwar konzentrisch zu dem Loch 104a. Die Selektivelektrode 1040 ist mit einer Treiberstufe (nicht dargestellt) verbunden, so daß sie selektiv ein positives oder negatives Potential relativ zu dem konstanten Potential an der gemeinsamen Elektrode 104c erhält. Wenn das Potenial der Selektivelektrode \04b größer ist als das der gemeinsamen Elektrode 104c, ist das elektrische Feld in dem Loch 104a in Richtung der Kathode orientiert und daher können die Kationen durch das

Loch 104a hindurchtreten. Wenn jedoch das Potential der Selektivelektrode 1046 niedriger ist als das der gemeinsamen Elektrode 104c, wird das elektrische Feld in dem Loch 104a in die Gegenrichtung gerichtet und demgemäß wird ein Durchtritt van Kationen verhindert Um ein gewünschtes Druckmuster zu erlangen, werden alle Selektivelektroden 1040 so gesteuert, daß die Bewegung der Kationen für alle Löcher 104a gesteuert wird. Die Kationen, die das Loch 104a durchlaufen haben, treten in den Tintennebel 105 ein und während sie durch diesen Tintennebel hindurchtreten, setzen sich auf den Kationen feine Tintenpartikel ab, und die Kationen setzen ihre Bewegung nach der Kathode 103 fort, bis sie an der Oberfläche eines Druckblattes 108 absorbiert werden. So werden die Punkte auf dem Druckblatt 106 durch Tintenpartikel erzeugt, die mit den Kationen herangeführt wurden.

Dies wird über die gesamte Breite des Druckblattes 106 bewirkt und da die Buchstaben (Zeichnungen usw.) aus einer Vielzahl von Punktmustern bestehen, werden sie sämtlich in Zeilen gedruckt, wobei die vorerwähnten Operationen als Hauptabtastung programme rt sind, und die Zuführung des Druckbiattes 106 als Hilfsabtastung.

Der Tintennebel 105 wird aus einer Tintenlösung 108 in einem Nebeltank 107 erzeugt, wenn Vibratoren 109 aus piezoelektrischem Material durch einen Hochfrequenzimpuls angeregt werden. Der so erzeugte Tintennebel wird dem Druckteil zugeführt. Es gibt Luftströme sowohl auf der oberen als auch auf der unteren Seite des Tintennebels 105. Diese Luftströme dienen dazu zu verhindern, daß das Druckblatt 106 und das Perforationsbrett 104 durch den Tintennebel 105 verschmiert werden. Aus diesem Grunde fließt der Tintennebel 105 in Gestalt eines Streifens, wie in der Zeichnung dargestellt, ab. Die Zirkulation dieses Tintennebels und der Luftströme weist einen Separator auf, der die Tintenpartikel allein aus der Mischung von Tintenpartikeln und Luft sammelt, wobei ein Kühler 111 zur Abkühlung der Luft vorgesehen ist, und eine Hauptpumpe 112 Luft nach dem Nebeltank 107 und dem Druckteil fördert Diese Aggregate sind duch Rohre verbunden.

F i g. 2 ze; gt eine perspektivische Ansicht des Druckabschnitts bei diesem Schnelldrucker. F i g. 3 ist eine Draufsicht auf ein Lochbrett 104. i;i der Oberfläche des LochbrHtes 104 sind mehrere Löcher 104a angeordnet, und zwar gestaffelt zueinander in zwei Reihen übenlic Länge des Lochbrettes 104. und für jede öffnung 104.1 ist eine Ionenfieuerelektrode vorgesehen.

Eines der Hauptprobleme, die bei derartigen Schnelldruckern auftreten, besteht darin, die Nebeldichte über die volle Brei :c des Druckblattes gleichförmig zu halten. Fig. 4 zeigt einen Horizontalschnitt des Nebeitanks 107, horizontal geschnitten längs eines Mittelteils desselben.

Die seitliche Abmessung des Tanks entspricht der Breite des Druckblattes. Eine Vielzahl von Vibratoren 109 ist mit gegebenem Abstand am Boden des Tanks angeordnet Wenn nur einer der Vibratoren schadhaft wird, dann wird die Tintennebeldichte an der Druckstelle, die dem beschädigten Vibrator entspricht, vermindert und infolgedessen werden die ausgedruckten Zeichen dort schwach.

Im folgenden wird anhand der Fig. 5 bis 7 die Erfindung beschieben.

Aus Fig.5 ist ersichil^:ch, daß ein Lochbrett 104 zwischen der Anode 101 und der Kathode 103 in der Platte 102 vorgesehen ist Das Lochbrett 104 besitzt eine Selektivelektrode 1046 an der Anodenseite und eine gemeinsame Elektrode 104c an der Kathodenseite, wobei ein Isolierkörper 104c/ zwischen den beiden ~> Elektroden angeordnet ist In der Oberfläche der Lochplatte sind mehrere Löcher 104a gestaffelt zueinander über die Länge des Lochbrettes angeordnet wobei eine lonensteuerelektrode für jede Öffnung 104a vorgesehen ist Die Selektivelektrode 104Λ ist mit einer

in Treiberschaltung (nicht dargestellt) verbunden, se daß sie selektiv auf positivem oder negativem Potential relativ zu dem Potential der gemeinsamen Elektrode 104c steht die ständig auf einem konstanten Potential gehalten wird.

r> Zwischen dem Lochbrett 104 und der Platte 102 befinden sich Mittel zur Zuführung von Tintennebel 105. Dieser Tintennebel wird aus einer Tmtenlösung 108 in einem Nebeltank 115 durch Vibratoren 109 erzeugt die aus piezoelektrischem Material bestehen und mit Hochfrequenzimpulsen beaufschlagt werden, um eine Vibration zu erzeugen, und dadurch einen Tintennebel aus der Tmtenlösung 108 zu gewinnen. Der so erzeugte Tintennebel 105 wird durch eine Leitung 114 nach einem Reservoir-Tank 113 überführt der eine öffnung 110

r. besitzt die der Breite des Druckblattes 106 entspricht und die nach dem Raum zwischen dem Lochbrett 104 und der Platte 102 gerichtet ist d. h. nach dem Druckblatt 106. Sowohl auf der oberen als auch auf der unteren Seite des Tintennebels sind Luftströme geführt

in die in der gleichen Richtung fließen, wie der Tintennebelstrom und die verhindern, daß das Druckblatt 106 und das Lochbrett 104 durch den Tintennebel 105 verschmiert werden.

Gegenüberliegend zur Öffnung 116 ist eine Tintennerv bei- und Luftsammeiöffnung 117 vorgesehen, die an einen Separator HO über ein Rohr 118 und dann weiter an einen Kühler 111 und eine Hauptpumpe 112 ebenfalls über ein Rohr 118 angeschlossen ist.

In Betrieb wird zur Erzeugung des gewünschten

in Druckmusters jede Selektivelektrode 1046 so angetrieben, daß die Bewegung der Kationen für sämtliche Löcher 104a gesteuert wird, und die Kationen, die das Loch 104a durchlaufen haben, treten d'jrch den Tintennebel 105 hindurch und werden in Gestalt feiner

ι ■ Tintenpartikel abgelagert. Die so mit feinen Tintenpartikeln beladenen Kationen setzen ihre Bewegung nach der Kathode 103 fort, und sie werden an der Oberfläche des Druckbiattes 106 absorbiert, wodurch ein Druckpunkt entsteht. Dies erfolgt gleichzeitig über die volle

■" Breite des Druckblattes 106 und die Buchstaben, die aus mehreren Punktmusttrn gebildet werden, werden alle zusammen in Zeilen ausgedruckt wobei diese oben erwähnte Arbeitsweise als Hauptabtastung praktiziert wirJ, wahrend die Zuführung des Druckbiattes 106 als . Hilfsabtastiing bezeichnet wird.

So wird der Tintennebel 105, der zwiscnen das Druckblatt 106 und das Lochbrett 104 eingeführt werden muß, und durch die Vibratoren 109 in dem Nebeltank 107 erzeigt wird, nach dem Reservoir-Tank 113 durch eine Leitung 114 geführt und darin wird er so vermischt, daß er eine gleichförmige Konzentration erhält und erst dann wird er aus der öffnung 116 ausgestoßen.

Ein Teil des auf diese Weise ausgestoßenen Tintennebels wird bei.>:tzt, um Druckpunkte zu bilden, während der übrige Tintennebel und die Luftströme in der Sammelöffnung 117 gesammelt und nach dem SeDarator 110 überführt werden, wo die Tintenoartikel

von der Luft getrennt werden. Die Luft wird dann in den Kühler 111 geleitet, um darin abzufüllen und dann wird sie der Hauptpumpe 112 zugeführt, wodurch die Lufl wiederum teilweise im Nebeltank 115 aufgeladen wird, während der restliche Teil für die Luftströme benutzt wird.

Gemäß def Erfindung ist, wie vorstehend beschrieben, ein Tintennebelreservoir-Tank in Verbindung mit dem Nebelerzeugungstank derart vorgesehen, daß der Tintennebel eine gleichförmige Dichte im Tank erhält und erst dann ausgestoßen wird, so daß selbst dann, wenn P'p';r der Vibratoren ausfallen sollte, keine partielle Verminderung der Tintennebeldichte auftreten kann und die Zeichen immer mit einer konstanter Dichte gedruckt werden.

Ein solcher Reservoir-Tank macht es auch möglich die Tintennebelquellc so einzustellen, daß der Nebel tank an einem Ort entfernt von der Druckpositior aufgestellt wird. Hierdurch wird die Vielseitigkeit dei Maschine hinsichtlich der Einstellbedingungen erwei tert. Außerdem wird es infolge des Reservoir-Tank: überflüssig, die Größe und Gestalt des Nebelerz.eu gungstankes auf die Breite des Druckhalter pirr/r-te! len. und es wird möglich, die seitliche lunge de; Nebellanks frei zu ändern, so daß die Große des Tank.' vermindert werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnuneen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schnelldrücker, bei dem ein Farbnebel durch mittels einer Hochspannung erzeugten Ionen auf ι dem Aufzeichnungsträger an den gewünschten Stellen niedergeschlagen wird, indem der in einem Nebeltank erzeugte Farbnebel zwischen zwei auf Hochspannungspotential stehenden Elektroden hindurchgeschickt wird, und die ihn tragenden Ionen ι ο selektiv abgelenkt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Nebeltank (115) und den Hochspannungs-Elektroden (101, 103) ein Reservoir-Tank (113) eingeschaltet ist, dessen Auslaßmündung (116) zwischen die Elektroden (101, 1C3) gerichtet ist, und dessen Einlaß mit dem Nebeltank (115) über eine Leitung (114) verbunden ist