DE2548885C2

DE2548885C2 - Tintenstrahlschreiber

Info

Publication number: DE2548885C2
Application number: DE2548885A
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtraeglich Ben Der
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1974-10-31
Filing date: 1975-10-31
Publication date: 1982-11-18
Also published as: JPS54142B2; JPS5152238A; DE2548885A1; US4032924A

Description

Die Erfindung bezieht sirh auf einen Tintenstrahlschreiber gemäß Oberbegriff des Pa intanspruchs 1.

Ein derartiger Tintenstrahlschreiber ist aus F i g. 3 der DE-OS 23 46 059 bekannt. Bei diesem bekannten Tintenstrahlschreiber wird eine zu fehlerhaftem Schreiben führende Verfälschung der Aufladung des in der Aufladungselektrode jeweils aufzuladenen Tropfens durch die Ladung vorausgehender Tropfen dadurch korrigiert, daß bei dieser Aufladung die Ladung des vorausgehenden und die des vorletzten Tropfens berücksichtigt werden. Dies geschieht dadurch, daß zu dem auf die Aufladungselektrode zu gebenden Ausgang' lignal eines Zeichengenerators Teile des Ausgangssignals des Zeichengenerators für das vorhergehende und das vorletzte Zeichen hinzuaddiert werden. Dies wird dadurch erreicht, daß das Ausgangssignal des Zeichengenerators einerseits direkt auf einen ΰ··<-Aufladungselektrode vorgeschalteten summierende Verstärker gegeben wird und diesem außerdem über eine Reihenschaltung von zwei Verzögerungsgliedern zugeführt wird, die je eine Verzögerung des ihrem Eingang /ugeführten Signals entsprechend dem zeitlichen Abstand zwischen zwei Tropfen bewirken. Die Verzogerungsglieder sind je mit ihrem Ausgang über einen einstellbaren Widerstand an den summierenden Verstärker angeschlossen.

Bei dem bekannten Tintenstrahlschreiber können Tintentröpfchen unbeabsichtigt auf die zu beschreiben^ de Unterlage gelangend Dies hat ein unsauberes Schriftbild zur Folge,

Versuche, die zu Aufladungsverfälschungen führende Beeinflussung gerade aufzuladener Tropfen durch vorausgehende, bereits aufgeladene Tröpfen zu unter' binden, sind auch schon aus der US-PS 36 31 51 ί und der US'PS 35 62 757 bekannt. Gemäß ersteref US'PSwird die Ladung auf einem gerade gebildeten Tintentropfen in Abhängigkeit von der Ladung des jeweils vorher gebildeten Tintentropfens kompensiert Gemäß letzterer US-PS werden Abschirmtropfen zwischen den geladenen Tropfen vorgesehen, die als elektrische Abschirmung wirken und dadurch die ungünstigen Effekte der ladungsbedingten Tropfenabstoßung gering halten.
Eigene Untersuchungen haben jedoch gezeigt, daß

ίο sich bei der zuerst erwähnten bekannten Anordnung eine Verzerrung von etwa 10% ergibt, wenn χ/ά=4,8 ist wobei d der Durchmesser der Ladeelektroden und λ der Tintentropfenabstand ist während bei der letztgenannten bekannten Anordnung die Schreibgeschwindigkeit um die Hälfte herabgesetzt wird und immer noch eine Verfälschung von etwa 8% vorhanden ist

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Tintenstrahlschreiber der vorausgesetzten Art so zu verbessern, daß das unbeabsichtigte Auftreffen von Tintentröpfchen auf die zu beschreibende Unterlage unterbleibt.

Diese Aufgabe wird bei dem vorausgesetzten Tintenstrahlschreiber dadurch gelöst daß zwischen den Ausgang der Tropfenladungskorrekturschaltung und die Addierschaltung eine Analogtorschaltung geschaltet ist, die das von der Tropfenkorrekturschaltung erzeugte Korrektursignal sperrt, wenn ein nicht aufzuladener Tropfen erzeugt ν/ϊπΛ

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß Tintentröpfchen, die zur Darstellung des gerade zu schreibenden Zeichens nicht benötigt werden und daher in eine Auffangrinne gelangen sollen, diese auch wirklich erreichen und nicht durch eventuelle Korrekturladungen gerade noch über diese Auffangrinne hinweg auf die zu beschreibende Unterlage gelangen. Außerdem wird mit der Analogtorschaltung erreicht, daß in der der Aufladeelektrode üblicherweise vorgeschalteten Leistungsverstärkerstufe dann, wenn der gerade gebildete Tropfen nicht aufgeladen werden soll, nicht umsonst Korrekturleistung verbraucht wird. Bei einer punktmatrixartigen Zeichendarstellung, bei aer im Mittel ein beträchtlicher Teil der Matrixpunkts nicht geschrieben wird, ergibt sich dadurch an dieser Leistungsverstärkerstufe eine beträchtliche mittlere Leistungseinsparung.
Die Erfindung wird nun anhand einer Ausführungsform näher erläutert; wobei zu deren leichterem Verständnis zunächst anhand der F i g. 1 bis 6 der Aufbau und die Funktionsweise eines Tintenstrahlschreibers mit Tropfenladungskorrekturschaltung an sich und dann anhand von F i g. 7 die eigentliche

5i/ Ausführungsform der Erfindung erläutert werden.
In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Tintenstrahlschreibers mit durch die Ladungsamplitude gesteuerter Tropfenablenkuiig;

F i g. 2 eine ins Einzelne gehende Darstellung der bei dem Schreiber von F i g. 1 erfolgenden Tropfenaufladung;

Fig. 3 ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der Ladungsamplitude und dem Zeichenmu ster zeigt;

Fig.4 eine Logiktäbelle für das Schreiben des Buchstabens E mit dem Tintenstrahlschreiber nach Fig-li
Fig.5 eine schematische Darstellung eines Tintenstfählschreibers mit Tropfenladungskorrekturschal-Hing;

Fig,6 Signalformen der Verschiedenen bei dem Tintenstrahlschreiber Von Figi5 auftretenden Signale;

Fig.7 eine schemalische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 1 zeigt den allgemeinen Aufbau eines üblichen Tintenstrahlschreibers, zu dem auch der erfindungsgemäße Tintenstrahlschreiber zu rechnen ist, wobei eine Kette von Tintentropfen T, die auf einen Aufzeichnungsträger 10 aufgebracht werden sollen, durch Abgabe von Tinte aus einer Tintenvorratsquelle 1 über eine Düse 4 gebildet wird, weiche von einem Vibrator 3 angeregt wird, der auf Signale von einer Ultraschallquelle 2 anspricht Die so gebildeten Tintentropfen sind von guter Qualität Die besten Ergebnisse werden erhalten bei einem Tintendruck von 2,2 kg/cm², einem Düsendurchmesser von etwa 65 μίτι und einer Ultraschallfrequenz von 35 kHz.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, wird die von der Düse 4 abgegebene Tintenflüssigkeit im Inneren der Aufladeelektrode 5 in Tintentropfen aufgebrochen, und danach werden die jeweiligen Tintentropfen nach Maßgabe von Videosignalen aufgeladen, die von einem Videosignalgeneraior 7 kommen und Signalen von einer Informationsquelle entsprechen. Während die Tintentropien durch die Ablenkelektroden 11 hindurchlaufen, werden sie nach Maßgabe ihrer Ladungsamplituden abgelenkt und bilden dadurch ein gewünschtes Muster auf dem Aufzeichnungsträger 10. Für die Aufzeichnung nicht erwünschte Tintentropfen werden über eine Auffangrinne 9 zu der Tintenvorratsquelle 1 rezirkulieri.

Der gerade dem Aufladevorgang unterworfene Tintentropfen TO befindet sich unter dem Eiwfluß von elektrischen Feldern £7 i. Et2, ■.., die auf Ladungen qr\. qj2,... auf den vorangehenden Tintentropfen Ti, Tj,... beruhen; dies ergibt eine Reduzierung der Stärke des elektrischen Feldes Ev, welches von dem Videosignal erzeugt wird, welches der Aufladeelektrode 5 für den betroffenen Tintentropfen T_n zugeführt wird. Dies führt dazu, daß der betroffene Tintentropfen T_n aufgeladen wird unter der Wirkung des elektrischen Gesamtfeldes

E= Ev- Et\ - Ετι - ... = Ev- £"/7.

Das negative Vorzeichen vor £>i. £>2. ··· in der vorangehenden Gleichung beruht auf der Tatsache, daß das von der Aufladeelektrode erzeugte elektrische Feld dem von den Tintentropfen erzeugten elektrischen Feld entgegengesetzt ist. Der Fehlerterm En soll mit der Tropfenlariungskorrekturschaltung eliminiert werden. Fig. 3 stellt die Ladungsamplituden dar, die zum Schreiben des Buchstabens E erforderlich sind. Man sieht, daß ein bestimmter Tintentropfen D_n die Ladungsamplitude

q„=q_o + n ■ Aq

annimmt. Dabei werden die Ladungsamplituden auf den Tintentropfen D\, Eh,... in der ersten Zeile, der zweiten Zeile,.. .mit q\,qi bezeichnet(1).

<7o ist die der Höhe der Auffangrinne entsprechende Ladung, Aq ist die Ladungsdifferenz zwischen benachbarten Tintentropfen und η ist eine ganze Zahl 1, 2, 3,... 7.

Die Ergebnisse angestellter Untersuchungen zeigen die Existens der Ladungsamplitude aqm, welche auf einem elektrischen Feld AET_n beruht, das von den Ladungsamplttüden grader vorangehenden Tintentföp^ fen und der geometrischen Beziehung zwischen der Aufladeelekli'ode und dem Tintentropfenstrom erzeugt wird. Dies is¹ pioportional zur Verfälschung, und die Spannung Δ V_fni die der Aufladeelektrode zugeführt werden muß, um den "Term Aqm zu eliminieren, kann folgendermaßen ausgedrückt werden:
Δ V_Tn=ßn · qn

dabei ist β η ein Elektrodenfaktor.

Die Spannung, die dem Tintentropfen Ti mit der Ladung <?o zuzuführen ist, wenn die vorangehenden Tintentropfen keine Ladung aufweisen, ist Vo = β'το ■ qro.

ßn ■ qn mit /7= 1.2, 3 ... stellt die Spannung dar, die der Aufladeelektrode zugeführt werden muß, um die verfälschende Wirkung von qn zu kompensieren. Der Faktor ßn wird durch Modifizierung der Elektrodenanordnung variiert und ist in der Praxis beim Bau der Anordnung einstellbar.

Fig.5 veranschaulicht die Schaltungsmittel zum Kompensieren der Ladungsamplitude. Das Bezugszeichen 21 bezeichnet eine Eingangs-Ausgangs-Stufe. Durch diese Stufe eingegebene digitale Information aktiviert einen ROM 23 (Festspeicher) über einen sieben Binärstelltn umfassenden Serien-Parallel-Umsetzer 22.

Die Ausgangssignale des ROM 23 <id in Fig. 6 F-L gezeigt. Die Logik-Tabeile des ROh.1 "3 ist in Fig.4 gezeigt wobei der Buchstabe Egewählt worden ist.

Wenn der gewünschte Buchstabe gewählt worden ist.

wird ein X5-Spaltenzähler 27 gesetzt, und zwar gleich? itig mit dem Setzen eines X7-Zeilenzählers 26, der Signale gemäß F i g. 6A von einem Taktsignalgenerator 25 erhält, and dann wird der Spaltenzähler 27 von dem Ausgangssignal gemäß F1 g. 6B des Zeilenzählers 26 fortgeschaltet, wie in F i g. 6C bis 6E gezeigt wird.

Wenn die erste Spalte von dem Ausgangssignal des Spaltenzählers ausgewählt wird, werden die Ergebnisse in den Umsetzer 24 und dann in einen Kompensationsfaktorgenerator 28 eingegeben, und zwar Bit für Bit synchron mit dem X7-Zeilenzähler 26 (F i g. 6M).

Ein Stufengenerator 29 erzeugt die in Fig.6N gezeigte siebenstufige Wellenform aufgrund der Ausgangssignale des Zeilenzählers 26 und empfängt die Ausgangssignale einer Löschwert-Einstellbtufe JO. Der Stufengenerator 29 erzeugt die abgestufte Wellenform nur. wenn das Ausgangssignal des Umsetzers 24 »1« ist. F i g. 6M, nicht jedoch, wenn dieses Ausgangssignal »0« ist. Ein Kompensationssignal S gemäß F i g. 6O von dem Kompensationsfaktorgenerator 28 wird dem so erhaltenen Stufensignal hinzuaddiert. Das Ergebnis, welches in Fig. 6P gezeigt wird, wird über einen Videoverstärker 32 der Aufladeelektrode 5 zugeführt. Ein Analogspeicher 33 stellt das Kompensationssignal S bereits im Ansprechen auf die Ausgangssignale A τ ι. A η

Eine Schaltungsanordnung, welche den Kompensationsfaktorgenerator 28. den Analogspeicher 33 und die Elektrodenfaktoreinstellstufe 34 enthält, wird in der die Ausführungsform der Erfindung darstellenden Fig. 7 geze'-jjt wobei ein Taktsignal CX den Monovibratoren 35a und 356 zugeführt wird und in einen Impuls umgesetzt wird, dessen Länge ausreicht, um einen Spannungshaltekondensator 36 aufzuladen. Der so umgesetzte Impuls wird dann einem Analogschalter 37 zugeführt, der ^rerner das Videosignal (Stufensignal} empfängt, welches aus dem Stufengenerator 29 stammt. Die Ausgangsspannung des Analogschalters 37 wird von der ersten Speicherstufe 33a zu der vierten Speichefstüfe 33c/ innerhalb des ArialogspeichefS 33 verschoben, und die Ausgangsspannungen an den jeweiligen Stufen stellen für den Elektrodenfaktorgenerator 34 die Größen An. Ατι, Atz und Ατι dar. Diese Ausgangsspannungen At u An, An und Ata werden nach Maßgabe von βτχΐβτ, βτι/βτ, βτιΐβτ und

ßtt/βτ mittels der variablen Widerstände 38 eingestellt und dann einem Addierer 39 zugeführt. Eine erfindungsgemäße Analogtorstufe 40 wird zwischen dem Ein- und dem Aus-Zustand nach Maßgabe des Zustandes des Tintentropfens To geschaltet. Der Ausgang der Torstufe 40 ist »0«, wenn der Tintentropfen 71 »0« ist. Umgekehrt, wenn der Tintentropfen 7o »1« ist, wird das Ausgangssignal des Addierers 39 invertiert, um ein positives Kompensationssignal zu erhalten.

Der Kompensationsfaktorengenerätor 28 arbeitet in folgender Weise:

1) Wenn <2ro = O ist, d.h., die Aufladung des Tintentropfens T₀ nicht gefordert wird, erzeugt der Generator28 den Binärwert »0«. II) Wenn (?ro=l ist und eine Aufladung gefordert Wird, wird die nachfolgende Operation durchgeführt.

Tintentropfen Analogspeicherausgang

Elektrodenfaktor

T₀ T_x T₂ T₀ T₄ A_T\ Ay₁ An Ay₄ ß_To ß_T\ ßn ßn ßu

Da die Ausgänge des Stüfengenerätor? 29 Und des Analogspeichers 33 die Spannung Aj_n = ä · q_T„ mit η = 0,1 ... 4 führen, ist das Kompensationssignal:

S = A_n -ßn'ßn + A_n -ßn/ßn + A_n ■ ß_n/ßm + A_n ·ß_nlß_m = (a/ßn) (ßn ' In +ßn ' Ίτι +ßn ' In +ßn ⁴ <7r·») · · ·

uäs rnJlnpefisäiiufiSSignäi J wiiu in uicscf vrcisc Vöfi ucm wcncraiör to u5r6iigc5i5ni Uiiu uöm iiiugsrig uB5

Addierers 31 zugeRiKft, der eine Addition des Kompensationssignals S und des Ausgangssignals des Generators 29 A_n = a ■ q_n durchführt.

a · q_n + (alß_n) (ß_n · q_n +ß_n · q_n +ßn ' Qn +ßn ■ Qn) = (a/ß_n) {ßn ' q_m +ßn * Qn + ' ' *) Der Videoverstärker 32 erzeugt das Videosignal Fdurch Multiplikation m\tß_n/a: V = ß_m ■ q_m +ß_n ■ Qn + ' · ' = V₀ + K-

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

U Tintenstrahlschreiber zum Schreiben mittels einer Folge von geladenen Tintentropfen, die eine ihrer Ladungsamplitude entsprechende Ablenkung erfahren, mit einem Zeichengenerator zur Erzeugung von Aufladungssignalen, mit einer Tropfenladungskorrekturschaltung, die eine mit der Information der darzustellenden Zeichen gespeiste Reihenschaltung von Verzögerungsgliedern in Schieberegisterform aufweist, die je eine Verzögerung entsprechend dem Zeitabstand zweier aufeinander folgender Tropfen aufweisen,

und mit einer Addierschaltung, der einerseits das Ausgangssignal des Zeichengenerators und andererseits das Ausgangssignal derTropfenladungskorrekturschaltung zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen den Ausgang der Tropfenladungskorrekturschaüung (33,34) und die Addierschaltung (31) eine Analogtorschaltung (40) geschaltet ist, die das von der Tropfenladungskorrekturschaltung (33, 34) erzeugte Korrektursignal sperrt, wenn ein nicht aufzuladener Tropfen erzeugt wird.
2. Tintenstrahlschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzogerungsglieder durch die einzelnen Stufen (33a bis 33d) eines analogen Schieberegisters gebildet sind.