DE2626529B2 - Vorrichtung zum Einfügen von elektrisch nicht aufgeladenen Schutztropfen zwischen Tropfen, die entweder auf das zu bedruckende Papier oder in eine Tintenauffangblende abgelenkt werden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebene Art einer Vorrichtung zum Einfügen von Schutztropfen.

Bei bekannten Tintenstrahldruckern hat sich gezeigt, daß die ersten Tropfen eines Strahls, insbesondere der Leittropfen, durch die im Augenblick des Ausstoßens des Strahls aus der Düse vorherrschenden aerodynamischen Verhältnisse stärker beeinflußt werden, als die späteren Tropfen einer Tropfenfolge. Außerdem hat sich gezeigt, daß benachbarte Tropfen aufeinander einen Einfluß ausüben. Die genannten Einflüsse können dazu führen, daß die einzelnen Tropfen von den ihnen durch ihre Ladung vorgegebenen Flugbahnen abgelenkt werden, so daß sie nicht auf die vorgesehenen Orte auf den Aufzeichnungsträger auftreffen, also zu einem unsauberen Schriftbild führen.

In der US-Patentschrift 35 62 757 wird vorgeschlagen, zwischen je zwei zum Drucken vorgesehenen Tropfen einer Tropfenfolge Schutztropfen einzufügen, mit dem Ziel, die gegenseitige Beeinflussung der Tropfen innerhalb einer Tropfenfolge herabzusetzen. Obwohl hiermit gegenüber den bis dahin bekannten Tintenstrahldruckern ein Fortschritt erzielt werden konnte, ist es jedoch nicht möglich, die auf die einzelnen Tropfen einer Tropfenfolge einwirkenden unterschiedlichen Einflüsse auszugleichen.

Es ist somit Aufgabe der im Anspruch I angegebenen Erfindung, die Sicherheit gegen ungewolltes Vereinigen von Tropfen bzw. ungewollte Streuung zu erhöhen, ohne daß rlie Schreibgeschwindigkeit wesentlich beeinflußt wird.

Weitere Merkmale der Erfindung sind den Unteransprüchen zn entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt

Fig. I die wichtigsten Einzelteile eines Tintenstrahldruckers,

Fig. 2 ein Schema eines bevorzugten Tropfenmuslers,

F i g. 3a, Jb und 3c verschiedene mögliche Flugbahnen von benachbarten Tropfen,

F i g. 4a, 4b und 4c verschiedene Formen von Fehlern, die durch ungewollte Einflüsse auf die fliegenden Tropfen verursacht werden,

Fig.5 ein Blockschaltbild einer Schaltung zum Erzeugen von Zeichen, Laden von Tropfen und Einfügen von Schutztropfen in Tropfenfolgen und

F i g. 6, 7a und 7b Tabellen mit möglichen Tropfenfolgen und in diese eingefügten Schutztropfen.

F i g. 1 zeigt verschiedene im Druckkopf 4 eines Tintenstrahldruckers vorhandene Einzelteile. Zu diesen gehört eine Pumpe 40, mittels welcher über eine Zuführungsleitung 41 zufließende Tinte nach Bedarf einem Kristall 42 zugeführt wird, welcher mit Hochfrequenzimpulsen erregt werden kann. Die Frequenz dieser Hochfrequenzimpulse liegt beispielsweise im Bereich von 110—120 kHz. Von einer Düse 43 werden Tintentropfen ausgestoßen, die eine Ladeelektrode 44

passieren, in welcher sie in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung eines Ladeverstärkers unterschiedlich aufgeladen werden können. Diese Ladung bewirkt zusammen mit dem elektrischen Feld, das durch die Ablenkelektroden 60 und 61 erzeugt «vird, eine -. Vertikalablenkung der Tropfen um einen Betrag, der der vertikalen Höhe eines gegebenen Zeichens entspricht Wie in F i g. 1 dargestellt, enthält das Zeichen »S«50 eine Anzahl von vertikalen Spalten 51. Das Drucken erfolgt in der Weise, daß eine Folge von in vertikalen Spalten, deren jede eine Vielzahl von Tropfen aufweist, wie beispielsweise 40 Tropfen, von der Düse 43 in Richtung auf den Aufzeichnungsträger 7 abgegeben wird, um den Abdruck des betreffenden Zeichens zu bewirken. Falls die von der Düse 43 η abgegebenen Tropfen nicht zum Drucken erforderlich sind, werden sie in eine Auffangvorrichtung 53 abgelenkt, von welcher sie über eine Leitung 54 zum Tintenreservoir zurückgeführt werden.

Die Zeichen werden gebildet durch Laden und >o Ablenken von Tropfen auf die gewünschte Position in einem Raster von 40 Tropfen Höhe. Bei einer Zeichenbreite von 2,54 mm bilden 24 Spalten eine Matrix von 40 χ 24 Tropfen für ein Zeichen. Diese 24 Spalten werden durch die horizontale Bewegung des ji Schlittens 5 und das wiederholte vertikale Überstreichen des Aufzeichnungsträgers durch die geladenen Tropfen erzeugt. Die 40 Tropfen hohen Spalten repräsentieren eine vertikale Strecke von etwa 3 mm. Daher beträgt die Auflösung sowohl in horizontaler wie w in vertikaler Richtung etwa 10 Tropfen pro mm. Bei einer Zeichenbreite von 2,12 mm ergeben sich 20 Spalten pro Zeichen, während bei Proportionalschrift die Zeichenbreite zwischen 12 und 28 Spalten variiert.

Bei Tintenstrahldruckern kann die Vereinigung von π hintereinander fliegenden Tropfen erfolgen, wenn der Leittropfen einer Tropfenfolge durch aerodynamische Verhältnisse so st.'irk verzögert wird, daß der hinter ihm fliegende Tropfen, der kleinerer Verzögerung ausgesetzt ist, zu ihm aufschließt und schließlich mit ihm κι zusammenfällt und einen größeren Tropfen bildet.

Umgekehrt kann Streuung auftreten, wenn die Abstoßungskräfte zwischen gleichgerichteten Ladungen genügend groß sind, um den einen oder beide Tropfen von der vorgesehenen Flugbahn abzulenken. ι;

Ein bekanntes Verfahren zum Verhindern des Zusammenfallens oder Streuens von Tropfen in einem Tintenstrahl besteht in der Vergrößerung des Abstandes zwischen zum Druck vorgesehenen Tropfen durch Einsdiuiiuiig von nichiabgelenkten oder nichtgeiadenen m Schutztropfen zwischen den zum Drucken bestimmten oder geladenen Tropfen. Innerhalb einer zum Drucken bestimmten Folge von Tropfen ist jedoch die Tendenz zur Streuung bzw. zum Vereinigen nicht homogen. Es sind jeweils die Leittropfen einer Tropfenfolge, die den vi größten aerodynamischen Kräften ausgesetzt sind, insbesondere der Zugluft, und die deshalb die größte Tendenz aufweisen, zu streuen oder sich zu vereinigen. Da wesentlich mehr Schutztropfen erforderlich wären, um die Streuung bzw. Vereinigung von Tropfen in der w> Nachbarschaft des Leittropfens einer Tropfenfolge zu vermeiden, hat offensichtlich ein für die ganze Folge einheitliches Schema zum Einfügen von Schutztropfen einen geringen Wirkungsgrad.

Im Zusammenhang mit F i g. 2 wird daher ein Schema tr> zum Einfügen von Schutztropfen in eine Tropfenfolge vorgeschlagen, das als »103211 «-Schema bezeichnet werden kann, und mit welchem Drucke hoher Qualität erzielbar sind. Dieses Schema läßt sich (in umgekehrter Weise dargestellt) darstellen in der Form:

Zeit

worin »P« einen geladenen, zum Drucken bestimmten Tropfen bezeichnet und ng« einen ungeladenen Schutztropfen. Der ganz rechts stehende Tropfen ist der Leittropfen der Folge. Beim Überstreichen des Aufzeichnungsträgers 7 von unten nach oben wird für ein nichtunterbrochenes Zeichenteil jeder Tropfen um eine Position höher in der Zeichenmatrix abgesetzt als sein Vorgänger. Die einzige Ausnahme von dieser Regel sind die beiden ersten Tropfen, die man sich miteinander vereinigen läßt, und die zu einer Zwischenposilion zwischen den beiden für die Einzeltropfen vorgesehenen Positionen gelangen.

Es ist zwar möglich, die Vereinigung der beiden ersten zum Abdruck vorgesehenen Tropfen zu verhindern. Dafür ist es aber nötig, sechs oder mehr Schutztropfen einzufügen. Dies erfordert allerdings viel mehr Zeit, als sich für die Vermeidung der leichten Einbuße an Druckqualität aufzuwenden lohnt. In einigen Fällen begünstigt ein einzelner Schutztropfen die Neigung zum Vereinigen, indem er dazu beiträgt, die Abstoßungskräfte zu überwinden. Dies ist der Grund für das Einfügen des einzelnen Schutztropfens zwischen die ersten beiden zum Drucken vorgesehenen Tropfen. Das ist entsprechend durch die »1« in »103211« dargestellt. Ein vereinigtes Tropfenpaar wird durch die aerodynamischen Verhältnisse wesentlich weniger verzögert als ein einzelner Tropfen. Aus diesem Grunde vergrößert sich der Abstand zwischen den beiden vereinigten Tropfen und dem dritten zum Drucken vorgesehenen Tropfen anstatt sich zu verkleinern, so daß kein Schutztropfen erforderlich ist. Das ist durch die »0« in »103211« angegeben. Drei Schutztropfen sind erforderlich, um das Vereinigen bzw. Streuen der dritten und vierten zum Drucken vorgesehenen Tropfen zu verhindern, was durch die »3« in »1 03211« angegeben ist. Schließlich sind zwei Schutztropfen nötig zwischen dem vierten und fünften Tropfen, wofür die »2« ;n »103211« steht. Zwischen allen übrigen Tropfen der Folge ist nur ein Schutztropfen erforderlich, da durch die Abnahme der aerodynamischen Kräfte relativ stabile Verhältnisse eingetreten sind. Für kurze Folgen kann daher das »103211«-Muster von Schutztropfen nach irgendeinem zu druckenden Tropfen abgebrochen werden.

Wenn beim vertikalen Überstreichen des Aufzeichnungsträgers durch den Tintenstrahl mehr als ein Zeichenteil eines Zeichens gedruckt werden muß, ist eine Trennung durch wenigstens fünf ungeladene Tropfen nötig, um die gegenseitige Beeinflussung zwischen Leit- und Endtropfen der beiden Zeichenteile zu verhindern, da sich beim Start des zweiten Zeichenteiles die ursprünglichen aerodynamischen Verhältnisse wieder eingestellt haben. Fig. 2 zeigt ein derartiges Schema mit Schutztropfen.

Für jede Tropfenbildungsfrequenz bedeutet das Einfügen von Schutztropfen einen offensichtlichen Verlust an Durchsatz, d. h. Druckgeschwindigkeit. Diese Einbuße muß notwendigerweise hingenommen werden, wenn man hohe Druckqualität erzielen möchte. Für lange Tropfenfolgen ergibt sich ein Tropfen-Λιιμηιι-

zungsgrad von

worin η die Anzahl der abzudruckenden Tropfen bedeutet.

F i g. 3a zeigt die Ablenkung zweier weit auseinanderliegendcr Tropfen am Aufzeichnungsträger, woraus hervorgeht, daß die Positionierung der Tropfen in diesem Fall kein Problem bictet.

IMg. 3b zeigt auf dem Aufzeichnungsträger näher zusammenliegende Tropfen, wobei zwar kein Problem auftritt, jedoch eine Tendenz zur Vereinigung der Tropfen oder für das Aufschließen des einen Tropfens zum anderen wenigstens im linken Teil der Flugbahnen angedeutet ist.

F i g. 3c zeigt den Fall, in dem zwei Tropfen zu nahe beieinandcrgclegenen Positionen auf dem Aufzeichnungsträger abgelenkt werden und tatsächlich der Tropfen Nr. 2 zum Tropfen Nr. 1 aufschließt und sich mit ihm vereinigt.

Die F i g. 4a, 4b und 4c sind Beispiele für verschiedene Probleme, die beim Absetzen der Tropfen innerhalb gedruckter Zeichen auftreten. In Fig.4a sind drei Fälle gezeigt, bei denen je zwei Tropfen sich vor dem Auftrcffcn auf dem Aufzeichnungsträger vereinigt haben, wodurch sich große Tropfen gebildet haben (bei 36 am linde der Serif 35 sowie an der Stelle 37 im Querstrich des »T«). In Fig.4b haben sich die Tropfen nicht vereinigt, sondern streuen aufgrund einer gegenseitigen Abstoßung.

F i g. 4c zeigt ein weiteres Beispiel für falsches Absetzen der Tropfen. Der horizontale Balken des »T« ist bezüglich des vertikalen Stammes des »T« um eine Tropfenbreite erhöht, was auf die verschiedenen aerodynamischen Wechselwirkungen zurückgeht, die bei langen Tropfenfolgen auftreten, wie sie für vertikale Balken vorkommen, im Gegensatz zu kurzen Folgen bei horizontalen Balken. Bei Querbalken ergeben sich unterschiedliche aerodynamische Einflüsse dadurch, daß eine große Anzahl ungeladener Tropfen zwischen dem unteren Serif und dem oberen Querbalken des »T« vorkommen.

Für die Benutzung einer veränderlichen Anzahl von Schutztropfen gehen die folgenden allgemeinen Regeln, bei denen die Begriffe »schwarz« oder »abgedruckter Tropfen« einen auf den Aufzeichnungsträger auftreffenden Tropfen bezeichnen, und Schutztropfen einen in den Tropfenstrom eingefügten Tropfen, um benachbarte Tropfen elektrostatisch und aerodynamisch zu isolieren. »Weiße Tropfen« bedeuten Tropfen, die nicht geladen sind, aber zu bestimmten identifizierbaren Positionen der Tropfenmatrix gehören.

1. Schutztropfen werden zwischen abzudruckende Tropfen eingesetzt, oder nach Maßgabe dieser Regeln zusammen mit weißen Tropfen, wobei in einem schwarzen Zeichenteil einer Spalte das Muster der zwischen abzudruckenden Tropfen eingesetzten Schutztropfen dem Muster 103211... entspricht, d.h. die den einzelnen Ziffern entsprechende Anzahl von Schutztropfen wird zwischen aufeinanderfolgende abzudruckende Tropfen eingesetzt

2. Wenn ein weißes oder nichtbedrucktes Zeichenteil auf ein schwarzes Zeichenteil in einer Spalte folgt, werden für je drei weiße Tropfen zwei Schützt ropfen eingefügt, um den durch den Wagenvorschub hervogerufenen Abstand parallel zu einer Reihe von abgedruckten Tropfen konstant zu halten.

Die Abstandsgröße ist definiert als die totale Anzahl von Tropfen durch die Anzahl abzudruckender Tropfen (weiß oder schwarz). Für einen langen vertikalen Balken, wie z.B. beim »T« der Fig.4, wird die Abstandsgröße angenähert

2-24 H
24

= 2.04 oder etwa 2,0 .

Falls die Abstandsgröße bei weißen Zeichenteilen über längere Zeit stark von 2,0 abweicht und größer als 2,0 wird, wird der beim nächsten schwarzen Zeichenteil auftretende Tropfen sehr stark nach rechts ausgelenkt. Ist der Abstandswcrt wesentlich kleiner als 2,0, wird der nächste abzudruckende Tropfen nach links versetzt und läßt möglicherweise eine Lücke, wo diese Zeichenteile im rechten oberen Teil eines Zeichens einen langen vertikalen Balken treffen.

Eine gewisse Abweichung nach Werten kleiner als 2,0 ist tolerierbar bei langen weißen Zeichenleilen, um den Durchsalz zu verbessern und zum Aufholen genügend Zeit zu lassen, falls das Abdrucken der Tropfen hinter der entsprechenden Position des Druckkopfes zurückbleibt. Eine Abstandsgrößc von mehr als 2,0 bei einem weißen Zeichenteil ist nur möglich für sehr kurze Zeiten und dann unwesentlich. In der folgenden Tabelle bedeuten W= »weiße« Tropfen, d.h. Positionen, an denen nichts gedruckt werden soll, und g= Schutztropfen. Die Summe IV+ g muß gleich oder größer als 5 sein, um zwei Zeichenteile aerodynamisch und elektrostatisch voneinander zu isolieren.

ir	κ	M-I χ	Abstand	W+g
				W
1	4	5	5 1	5,0
2	3	5	5 2	2,5
3	2	5	ί. 5 3	1,67
4	2	6	3 2	1,50
5	3	8	8 5	1,60
6	4	10	5 3	1,67
7	4	11	22 7	1,57
8	5	13	Il 8	1,62
9	6	15	5 3	1,67
etc.

Die der Tabelle zugrunde liegenden Regeln sind auf weiße Zeichenteile anwendbar, sofern sie Tiicht unterhalb der dreizehnten Matrixposition liegen Und nicht ein schwarzes Zeichenteil unterhalb der dreizehnten Position abgedruckt worden ist. In diesem Fall erfolgt das Einsetzen der Schutztropfen in die weißen Zeichenteile nach dem schwarzen Zeichenlefl auch unterhalb der dreizehnten Position.

3. Keine Schulztropfcn werden eingesetzt vor einem schwarzen Zeichenteil, es sei denn, das schwarze Zeichenteil beginne bei einer Matrixposition oberhalb der Position 13. Der Grund dafür ist, daß die Abtastung des Aufzeichnungsträgers an der Schreiblinie beginnt, die mit der Position 13 zusammenfällt, falls nicht darunter noch ein Zeichenteil abzudrucken ist.

4. Unabhängig von der Regel 3 dürfen nicht weniger als drei für die Auffangvorrichtung bestimmte Tropfen (»weiße« Tropfen oder Schutztropfen) zwischen dem letzten schwarzen Zeichenteil in einer Spalte und dem ersten schwarzen Zeichenteil der nächsten Spalte vorkommen. Hierdurch werden die letzten Tropfen einer Spalte von den ersten Tropfen der nächsten Spalte isoliert, wobei jedoch nur drei Tropfen nötig sind, da zwischen diesen abzudruckenden Tropfen eine große Verschiebung besteht. Dieses Erfordernis kann teilweise oder ganz dadurch erfüllt werden, daß weiße Tropfen am Ende des einen Durchgangs oder am Anfang des nächsten vorkommen.

5. Falls der letzte Tropfen in einer Position oberhalb der Matrixposition 32 gedruckt wird, wird die Spalte mit dem letzten abgedruckten Tropfen beendet.

6. Ein aus einem einzelnen Tropfen bestehendes Zeichenteil muß von anderen abzudruckenden Tropfen in einer Spalte durch wenigstens vier weiße Tropfen und zwei Schutztropfen isoliert sein, und die Position des einzelnen Tropfens darf nicht näher als vier Matrixpositionen von einem anderen abgedruckten Tropfen der betreffenden Spalte liegen.

Diese Regeln genügen alleine nicht, um das Drucken mit hoher Qualität zu gewährleisten; es ist vielmehr nötig, daß eine Korrektur der Ladung der einzelnen Tropfen vorgenommen wird, um die verbliebenen gegenseitigen elektrostatischen und aerodynamischen Kräfte zu kompensieren, die auf die im Flug befindlichen Tropfen einwirken. Die Größe der bei den einzelnen Tropfen zur Anwendung kommende Korrektor wird empirisch als Funktion des umgebenden Tropfenmusters (voreilend und nacheilend) und der vorgegebenen Matrixposition bestimmt. Diese Korrekturwerte werden in einen Speicher eingegeben und können während des Drückens abgerufen werden.

Ein vollständiger Satz von Daten zum Steuern der Positionierung von Tropfen verlangt etwa 3000 Korrekturen, für die 12 Adreß-Bits zur Verfügung stehen müssen, um den Abruf dieser Korrekturen aus dem Speicher zu ermöglichen.

Die 12 Adreß-Bits werden wie folgt abgeleitet:

a) Die Höhe über dem Boden des Zeichenkastens, die im Tropfenpositions-Zähler steht, wobei das Bit der niedrigsten Stelle weggelassen wird. Dies ergibt fünf Bits.

b) Die Position eines Referenztropfens bezüglich des Beginns eines Zeichenteiles, abgeleitet von einem 3-Bit Anfangspösitions-Zähler, mit 3 Bits.

c) Muster verzögerter Tropfen, abgeleitet aus dem Schieberegister, drei Bits ergebend.

d) Mittelpositions-Korrekturzähler, in dem gespeichert ist, ob ein schwarzes Zeichenteil innerhalb der letzten drei Tropfenpositionen gedruckt worden ist, was ein Bit ergibt

Die im Zusammenhang mit der oben aufgeführten Ableitung von Adreß-Bits erwähnten Schaltungen werden im Zusammenhang mit der F i g. 5 weiter unten erläutert.

Die folgende Tabelle zeigt Tropfenmuster, die in verschiedenen Kombinationen nach irgendeinem bestimmten Tropfen vorhanden sein können. Aus diesen Kombinationen und der Anwendung der oben angeführten Regeln ergibt sich, daß bekannte Lademuster existieren müssen für wenigstens diejenige Anzahl von Tropfenzeiten, die in der rechten Spalte angegeben sind. In der Tabelle bedeuten: R den zu ladenden Tropfen; 0 einen »weißen« Tropfen; 1 einen schwarzen Tropfen; X, daß der Tropfen schwarz, weiß oder ein Schutztropfen sein kann; g einen Schutztropfen; λΤ die Tropfenzeiten. Lg\, Lgi, Lg] bezeichnen aufeinanderfolgende Druckpositionen verzögerter (nacheilender) Tropfen.

	La	Llti	O	R	Tropfcn-
			1	R	zciten
X	O	O	O	R	SAT
X	O	O	1	R	> 6λΤ
X	O	1	O	R	WAT
X	O	1	1	R	> 6AT
H	1	O	O	R	UT
	1	O	1	R	> 9AT
A'	1	I		UT
A	1	1		> 6AT

Die in der Fig.6 dargestellte Tabelle zeigt das Leitmuster, das bei Beachtung der Regeln für einen

«ι Referenztropfen entsteht, in Abhängigkeit von einer angenommenen Position des Referenztropfens in einem Zeichenteil. R bezeichnet den Referenztropfen, d. h. den zu ladenden Tropfen. Mg oder 01 g bedeutet, daß der Tropfen entweder ein »schwarzer« Tropfen oder ein

j) Schutztropfen bzw. ein »weißer« Tropfen oder ein Schutztropfen sein kann. X bedeutet einen Tropfen unbekannter Ladung.

Die F i g. 7a und 7b zeigen zusammengesetzt eine Tabelle, die eine Kombination der beiden vorher besprochenen Tabellen ist. Diese Tabelle zeigt alle möglichen Muster des Voreilens und Nacheilens, die durch die erwähnten Regeln bezüglich des Referenztropfens R erlaubt sind, d. h. bezüglich des zu ladenden Tropfens. Jedes dieser Muster kann für jede angegebene Druckposition des Referenztropfens R auftreten.

Im Sinne einer aerodynamischen Langzeitwirkung beeinflussen auch diejenigen Tropfenfolgen einen zu ladenden Tropfen, die weniger als sieben Tropfenpositionen von den zu ladenden Tropfen entfernt sind, wodurch eine Kompensation nötig wird, die alle sieben vorhergehenden Tropfenpositionen in Betracht zu ziehen hat. Da dies jedoch sehr teuer ist wegen der zusätzlich benötigten logischen Schaltungen und wegen des zusätzlichen Speicherplatzes, kann auf der folgenden Basis ein Kompromiß zugelassen werden:

Falls die vorangegangene Tropfenfolge weniger als drei Tropfenpositionen entfernt ist, wird ein spezieller 'Satz Von empirischen Korrekturen benützt, bis der dritte Tropfen der neuen Folge geladen ist Dieser Satz von Korrekturdaten wurde ermittelt unter Benutzung eines Abstandes von 2 Tropfenpositionen.
Falls die vorangegangene Tropfenfolge vier oder

bs mehr Tropfenpositionen von dem zu ladenden Tropfen entfernt war, kann ein normaler Satz von empirischen Korrekturdaten benutzt werden, um die Ladung des Referenztropfens durchzuführen.

Dieser Satz von Korrekturdaten wurde ermittelt aufgrund eines Zwischenraums von fünf Tropfenpositionen.

Bei Benutzung dieser beiden Salze von Korrekturdaten kann der Tropfen innerhalb annehmbarer Toleranzen abgesetzt werden.

F i g. 5 zeigt Schaltungen für die Erzeugung von Zeichen während des Drückens, für die Einstellung der richtigen Ladespannungen für die einzelnen Tintentropfen, um die Tropfen an der vorgesehenen Stelle auf dem Aufzeichnungsträger 7 abzusetzen und für das Einsetzen variabler Anzahlen von Schutzlropfen zum Erreichen hoher Druckqualität. Zweck der Anordnung gemäß Fig. 5 ist das Eliminieren der Probleme, die im Zusammenhang mit den F i g. 3a, 3b und 3c sowie 4a. 4b und 4c besprochen worden sind.

Ein Zeichengenerator 78 und ein Schlitten-Steuerkreis 79 sind an eine Eingangsleilung 80 angeschlossen, über welche Druckbefehle eingegeben werden. In einem Schriftart-Speicher 81 sind die zu einer vorgewählten Schriftart gehörenden Zeichenbilder in codierter Form gespeichert. Ferner enthält dieser Speicher 81 noch Angaben über die Linienbreite, d. h. ob zwei oder drei Tropfen erforderlich sind, um Teile eines Zeichens darzustellen, über die Höhe der Zeichen sowie Angaben über die mögliche Repetition des Überstreichens von Zeichen.

So sind beispielsweise verschiedene Spalten des »T« in den Fig.4a—4c wiederholt überstreichbar, da sie in den Fuß- und Kopfpartien die gleichen Muster aufweisen. Wiederholt überstreichbare Teile kommen auch in anderen Zeichen vor, die in dem Schriftart-Speicher 81 gespeichert sind.

Der Zeichengenerator 78 erhält Zeicheninformation von dem Schriftart-Speicher 81, die er dekomprimiert, indem er die ursprüngliche Lauflängencodierung in einen seriellen Bitstrom umwandelt, der einem Schieberegister 83 zugeführt wird, das die Bitpositionen 1 —40 aufweist, die den vierzig Tropfenpositionen einer vertikalen Spalte der Zeichenmatrix entsprechen.

Während des Druckvorgangs werden die Bitströme, die den Tropfenfolgen für aufeinanderfolgende vertikale Spalten der Matrix zugeordnet sind, vom Zeichengenerator 78 in das Schieberegister 83 übertragen. Den einzelnen abzudruckenden Tropfen werden über eine Ausgangsleitung 85 eines Ladespannungsverstärkers 86 unterschiedliche Ladungen erteilt. Die unterschiedlich geladenen Tropfen werden bekanntlich in einem konstanten elektrischen Feld unterschiedlich abgelenkt und in einer bestimmten Position in einer vertikalen Spalte auf dem Aufzeichnungsträger abgesetzt. Zum Drucken nicht erforderliche Tropfen werden einer Auffangvorrichtung 53 (Fig. 1) zugeführt. Außerdem werden verschiedene Anzahlen von Schutztropfen in den Tropfenstrom eingefügt, um die Vereinigung und das Streuen der Tropfen zu vermeiden.

Sobald das Muster der Tropfenfolge für eine vertikale Spalte in das Register 83 eingegeben ist, wird das Schieberegister beginnend mit der vierzigsten Stelle bis hinab zur ersten Stelle ausgelesen und die jedem Überstreichen einer vertikalen Spalte zugeordneten einzelnen Tropfen 1—40 werden dem Aufzeichnungsträger 7 bzw. der Auffangvorrichtung 53 zugeführt Unter normalen Umständen könnte also das Schieberegister 83 zyklisch ausgelesen werden, um die Tropfen in einer jeden vertikalen Spalte auf dem Aufzeichnungsträger abzusetzen. Gemäß der vorliegenden Erfindung

werden jedoch nach einem bereits erwähnten, vorbestimmten Schema Schutztropfen für jedes der zum Abdruck kommenden schwarzen und weißen Zeichenteile in den Tropfenstrom eingesetzt, was dadurch erfolgt, daß die Fortschaltung des Schieberegisters 8.3 vorübergehend unterbrochen wird, das Schieberegister also in einen Wartezustand versetzt wird.

Das wird dadurch erreicht, daß das für jeden Tropfen normalerweise stattfindende, bekannte Verschieben der Information im Schieberegister und Fortschalten eines Tropfenpositions-Zählers gesperrt wird, um die Formierung von Schutztropfen zwischen den durch die Information im Schieberegister 83 repräsentierten Tropfen zu gestatten. Wenn also die Schiebeimpulse für das Schieberegister 83 ausfallen, werden Schutztropfen gebildet, die in die Auffangvorrichtung 53 gelenkt werden, in der gleichen Weise wie nichtgeladene »weiße« Tropfen, die beim normalen Überstreichen der Positionen 1 —40 der Zeichenmatrix anfallen.

Die Größe der Ladung (oder gegebenenfalls das Fehlen der Ladung), die der Verstärker 86 liefert, wird durch ein Summier-Netzwerk 87 bestimmt, dessen Eingänge an verschiedene Digital/Analog-Wandler 90, 91 und 92 angeschlossen sind. Der Wandler 90 liefert eine Grundspannung innerhalb eines Spannungsbereichs, der das Absetzen der zu druckenden Tropfen in die Tropfenpositionen 1 —40 gestattet. Der Wandler 91 liefert unter der Steuerung durch eine Verzögerungsschaltung 93 eine Korrekturgröße an das Netzwerk 87, die der Kompensation der gegenseitigen Beeinflussung aufeinanderfolgender Tropfen in einem Strom dient. Der Wandler 92 erhält ein Eigangssignal von einem Tabellenspeicher 95, in dem empirische Daten gespeichert sind, die eine Korrekturgröße erzeugen, die den zwischen einzelnen Tropfen auftretenden Wirbeleffekt berücksichtigen, sowie die Längen der schwarzen und weißen Zeichenteile und die Beziehungen zwischen den einzelnen Zeichenteilen und zwischen den Tropfen innerhalb der Zeichenteile.

Es gibt auch andere Möglichkeiten, die Grundspannung und die Korrekturgrößen zu kombinieren. So kann beispielsweise ein digitales Summier-Netzwerk verwendet werden, wobei die Umwandlung in ein Analogsignal dann in einem einzigen Digital/Analog-Wandler erfolgen kann.

Der Tabellenspeicher 95 liefert auf zwei Ausgangsleitungen Signale für die vier Zustände 0,1,2 und 3, die den entsprechenden Anzahlen von 0, 1, 2 und 3 Schutztropfen zugeordnet sind, die dem in Verbindung mit F i g. 2 diskutierten »103211 «-Muster zugeordnet sind. Die erwähnten beiden Ausgangsleitungen des Speichers 95 führen zu einer logischen Schaltung 100, die zum Einfügen der schwarzen Zeichenteile vorgesehen ist.

Die logische Schaltung 100 ist ihrerseits an eine Steuerschaltung 101 angeschlossen. Das Ausgangssignal der Steuerschaltung 101 wird über eine Leitung 102, 102a dem Schieberegister 83 und über die Leitung 1026 dem Tropfenpositions-Zähler 96 zugeführt. Das Steuersignal auf der Leitung 102 verhindert die Fortschaltung des Schieberegisters 83 während einer Zeitspanne, die erforderlich ist um die nötige Anzahl von Schutztropfen zu ■ erzeugen,-nämlich 0, 1, 2 oder 3, was durch die logische Schaltung 100 bestimmt wird. Das Schieberegister 83 und der Tropfenpositions-Zähler 96 sind daher während dieser Zeit praktisch abgeschaltet Register 83 und Zähler 96 werden wieder in Gang gesetzt sobald die Schutztropfen erzeugt worden sind.

Der Tabellenspeicher 95 erhält ein Eingangssignal

von einem Dividier-Glieil 97, das den Stand des Tropfenpositions-Zählers 96 durch zwei dividiert, von einem Anfangspositions-Zühler 98 und einem Korrektur-Glied 99 sowie von den Stellen 2, 3 und 4 des Schieberegisters 83, die den Ladezustand der Tropfen repräsentieren, die unmittelbar auf den zur Zeit im Abdruck befindlichen Tropfen folgen. Eine Anzahl von Stellen des Schieberegisters 83 wird durch eine Leitung 105 überwacht und ihr Inhalt über eine Leitung 105.1 einer logischen Schaltung 106 zugeführt, die für die Einfügung weißer Zeichenteile vorgesehen ist sowie

über eine Leitung 105 zu einer EJeendigungsschaltung 108. Wie bereits erwähnt, ist es erforderlich, unter gewissen Umstanden Schutztropfen auch in Verbindung mit weißen Zeichenteilcn vorzusehen. Das erfolgt unter Steuerung der logischen Schaltung 106, deren Ausgangssignal an die Steuerschaltung 101 übertragen wird, die ihrerseits das Schieberegister 8.3 und den Tropfen positions-Zühler 96 über die Leitung 102 sperrt, um die Erzeugung der erforderlichen Anzahl von Schutztropfen zu ermöglichen.

Hier/u (i Blatt Zciclinunucn

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einfügen von elektrisch nicht aufgeladenen Schutztropfen zwischen die Düse ^reines Tintenstrahldruckers synchron mit den Ladeimpulsen verlassende Tropfen, die in einem konstanten elektrischen Feld in Abhängigkeit von ihrer Ladung entweder in entsprechende Positionen einer Druckspalte einer Zeichenmatrix auf das zu i<> bedruckende Papier oder in eine Tintenauffangblende abgelenkt werden, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Steuerschaltung (Fig.5) zwischen je zwei aufeinanderfolgende Tropfen eine variable Anzahl von Schutztropfen (G) ι > eingefügt wird, wobei die Anzahl der einzufügenden Schutztropfen (C) von der Stellung der zum Drucken bestimmten Tropfen in den zum Drucken vorgesehenen Tropfenfolgen, von der Anzahl der zum Druck nicht vorgesehenen Tropfen (W) und von >o der Lage der zuletzt genannten Tropfen (W) innerhalb einer Druckmatrixspalte abhängt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die genannten Tropfenfolgen mehr als fünf zum Drucken bestimmte Tropfen umfassen, dadurch r> gekennzeichnet, daß ein Schutztropfen fGJ zwischen die ersten beiden Tropfen einer Tropfenfolge, kein Schutztropfen zwischen den zweiten und dritten Tropfen, drei Schutztropfen (C) zwischen den dritten und vierten Tropfen, zwei Schutztropfen (C) m zwischen den vierten und fünften Tropfen, und ein Schutztropfen (G) zwischen je zwei weitere, aufeinanderfolgende Tropfen eingefügt werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die ersten beiden Tropfen r> einer Tropfenfolge ein Schutztropfen (G) eingefügt wird, um die Vereinigung der beiden genannten Tropfen zu fördern.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Tropfenfolge druckende, elektrisch geladene Trop- i< > fen für die schwarzen Zeichenteile von Zeichen und ungeladene Tropfen für die weißen Zeichenteile von Zeichen umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß für je drei ungeladene Tropfen (O) einer Tropfenfolge zwei Schutztropfen (G)eingefügt werden, so daß für -r> die weißen Zeichenteile von Zeichen das Verhältnis der Anzahlen von ungeladenen Tropfen (O) plus Schutztropfen (G) dividiert durch die Anzahl von ungeladenen Tropfen (O) im Bereich zwischen 1,5 und 2 liegt. in

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den für das Drucken schwarzer Zeichenteile von Zeichen bestimmten Tropfenfolgen so viele Schutztropfen (G) eingefügt werden, daß die Summe von Schutztropfen (G) plus v> ungeladenen Tropfen (O) wenigstens 5 beträgt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einfügen von Schutztropfen (G) ein Schieberegister (83), dessen Speicherstellen jeweils die den Tropfenpositionen einer Koordinate e>o der Zeichenmatrix zugeordnete Zeicheninformation enthalten, sowie Steuerschaltungen (100, 101, 106) zum Steuern der Tropfenfolgen für die weißen und schwarzen Zeichenteile vorgesehen sind, und daß der Ausgang einer der Steuerschaltungen (101) an t^r> den Verschiebeimpulseingang des Schieberegisters (83) angeschlossen ist, das Ganze derart, daß die Verschiebung der Zeicheninformation im Schieberegister (83) durch die Steuerschaltungen (100, 101, 106) zwecks Einfügens von Schutztropfen (G) unterbrochen werden kann.