DE2654159B2

DE2654159B2 - Tintenstrahl-Matrixdrucker

Info

Publication number: DE2654159B2
Application number: DE2654159A
Authority: DE
Inventors: Donald Frederick Jensen; Ho Chong Lee; John Carl Binghamton Tamulis
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1976-01-02
Filing date: 1976-11-30
Publication date: 1978-11-30
Also published as: BR7608849A; JPS5285820A; FR2337042A1; US4025925A; ES454711A1; PT66024B; FR2337042B1; NL7613902A; DE2654159A1; GB1563594A; CH598011A5; DD130812A5; DE2654159C3; IT1074192B; PT66024A; BE848931A

Description

Die Erfindung betrifft eine im Oberbegriff des Anspruchs angegebene Art eines Tintenstrahl-Matrixdruckers.

Es ist ein magnetisches Ablenken von Tintentröpfchen aus magnetischer Tinte (IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 17, Nr. Nr. 6, Nov. 1974, Seiten 1573 und 1574) bekannt, bei dem der Ablenkmagnet einen trapezförmigen Luftspalt aufweist.

Durch die DE-AS 23 24 610 ist ein Tintenstahldruckkopf für einen einzelnen steuerbaren Tröpfchenausstoß mit weniger Düsen als Tropfenpositionen bekannt. Dieser Druckkopf druckt bei schrittweiser oder kontinuierlicher Relativbewegung zwischen Druckkopf und Aufzeichnungsträger in Zeilenrichtung eine Matrixspalte in drei Stufen. In der ersten Stufe werden die Tröpfchen in Bewegungsrichtung des Druckkopfes schräg nach oben abgelenkt, in der zweiten Stufe findet keine Ablenkung statt und in der dritten Stufe werden die Tröpfchen entgegengesetzt zur genannten Bewegungsrichtung schräg nach unten abgelenkt Die dritte Stufe ist bereits die Stellung des Druckkopfes für die erste Stufe der nächsten Matrixspalte. Es ergibt sich somit bei konstantem Vorschub des Druckkopfes kein konstanter Drucktakt Dieser Umstand und das bei der Erzeugung kontinuierlicher Tintenströme erforderliche Ausblenden der für den Druck nicht benötigten Tintentröpfchen machen diesen Tintenstrahldruckkopf für eisen Tintenstrahldrucker mit kontinuierlichem Tröpfchenausstoß nicht verwendbar bzw. würden einen enormen Steueraufwand erfordern.

Die US-PS 35 60 641 befaßt sich mit dem Platzproblem bei Tintenstrahldruckern und schlägt mehrere Reihen von Düsen vor, die in Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers in Abständen angeordnet sind. Diese Düsenreihen sind in Druckzeilenrichtung gesehen versetzt angeordnet so daß sich eine Düsenanordnung entlang von Geraden ergibt die schräg zur Druckzeilenrichtung verlaufen. Diese Düsen stoßen zwar kontinuierliche Tröpfchenstrahlen aus, wobei zum Drucken nicht benötigte Tröpfchen ausgeblendet werden und die Ausblendvorrichtung in Abhängigkeit von der Neigung der Düsenreihe zeitlich versetzt angesteuert wird, jedoch die Anzahl der Düsen entspricht der Anzahl der Matrixpunkte in Richtung der Düsenreihen. Eine Einsparung von Düsen wird somit nicht erzielt

Es ist die Aufgabe der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung, die Anzahl der Düsen unter Beibehaltung des Rasters herabzusetzen. Bei einem nach der Erfindung aufgebauten Tintenstrahl-Matrixdrucker wird somit ohne Verschlechterung der Druckqualität die Anzahl der Düsen herabgesetzt und ist es möglich, durch geringfügige Abänderung der Steuerschaltung unter Beibehaltung des gleichen Steuerprinzips die Druckpunktanzahl bei gleichbleibender Düsenanzahl zu erhöhen. Es ist lediglich ein anderer Frequenzteiler zu verwenden oder von einem Frequenzteiler auf den anderen umzuschalten.

Weitere Merkmale der Erfindung sind dem Unteranspruch zu entnehmen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispiels beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine isometrische Ansicht eines Tintenstrahl-Matrixdruckers,

F i g. 2 eine isometrische Darstellung der Einzelheiten des Druckkopfes,

F i g. 3 einen Tropfenerzeuger,

F i g. 4 eine Ablenkvorrichtung,

F i g. 5 ein Blockschaltbild der Steuervorrichtungen für einen Tintenstrahl-Drucker,

F i g. 6 ein Blockschaltbild der logischen Schaltung für den Tropfenerzeuger und die Ablenkvorrichtungen,

F i g. 7 eine Steuervorrichtung für die Ablenkvorrichtung,

F i g. 8 schematisch die Ansteuerung der Punkte einer Zeichenmatrix,

F i g. 9 ein Zeitdiagramm für die Ansteuerung der Matrixpunkte gemäß Fig. 8.

Nach der vorliegenden Erfindung sind mehrere Tintenstrahlen abgebende Düsen in einer Reihe angeordnet, wobei die Düsen voneinander so viel Abstand haben, daß sie ein Zeichensegment überstreichen, das mehrere benachbarte Punktpositionen der Zeichenmatrix aufweist. Jeder Tintenstrahl ist individuell gesteuert, um ein Segment eines Zeichens abzudrukken, und alle Strahlen zusammengenommen sind so

gesteuert, daß mehrere Segmente eines Zeichens gleichzeitig gedruckt werden können. Bei dieser Anordnung werden die Tintenstrahlen parallel ausgestoßen, so daß die Ausrichtung der Düsen sich vereinfacht. Wenn man die Düsen weiter voneinander entfernt anordnet, als dem Abstand zwischen zwei benachbarten Punktpositionen entspricht, läßt sich die Packungsdichte der Düsen leichter beherrschen.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Düsenreihe bezüglich der Relativbewegung zwischen dem Druckkopf und dem Aufzeichnungsträger geneigt angeordnet Diese Neigung bringt zusätzlichen Abstand zwischen den Düsen, was ihre Unterbringung in dem nach Möglichkeit kompakten Druckkopf erleichtert Zusätzlich erlaubt die Neigung der Düsenreihe die individuelle Steuerung der Tintenstrahlen zum gleichzeitigen Aufzeichnen mehrerer Zeichenelemente. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Tinte ein Ferrofluid, so daß die Auswahl und Ablenkung der einzelnen Tropfen zum Drucken bzw. iii die Auffangvorrichtung mittels elektromagnetischer Wandler möglich ist. Bei Verwendung einer nicht-magnetischen Tinte sind die elektromagnetischen Vorrichtungen durch an sich bekannte, äquivalente elektrostatische Vorrichtungen zu ersetzen. Die zum Abführen der nicht zum Drucken benötigten Tropfen dienenden Abscheider werden mit Folgen von Binärimpulsen gespeist, die mit der Tropfenerzeugung synchronisiert sind, während die Ablenkvorrichtung für die zum Drucken bestimmten Tropfen mit einem Binärsignal oder einem Treppensignal gespeist werden kann. Da die erforderliche Auslenkung der Tropfen von ihrer natürlichen Flugbahn nur einen Bruchteil der Zeichenhöhe beträgt, ist die Zeit für die Auslenkung einer Mehrzahl paralleler Strahlen, von denen jeder nur eben diesen Teil des Zeichens überstreichen muß, sehr stark reduziert gegenüber der Zeit, die ein mit einer einzigen Düse ausgerüsteter Drucker benötigt.

Fig. 1 zeigt einen Tintenstrahl-Matrixdrucker mit einem Druckkopf 1, der auf einem Paar stationärer, horizontaler Führungsschienen 2 verschiebbar angeordnet ist. Die Führungsschienen 2 sind in Seitenteilen 3 des Maschinenrahmens gelagert. Der Druckkopf 1 kann entlang der Führungsschienen 2 gegenüber einem Aufzeichnungsträger 4 hin und her bewegt werden. Der Aufzeichnungsträger 4 umschlingt eine Walze 5, die auf einer Welle 6 angeordnet ist, und die für den Zeilenvorschub des Aufzeichnungsträgers mittels eines Motors 7, eines Riemens 8 und einer Riemenscheibe 9 angetrieben werden kann. Der Antriebsmechanismus für die Verschiebung des Druckkopfes entlang der Druckzelle umfaßt einen reversierbaren Elektromotor 10, auf dessen Abtriebswelle eine Riemenscheibe 11 angeordnet ist, die einen Riemen 12 antreibt, der um eine weitere Riemenscheibe 13 geschlungen ist und an dem der Druckkopf 1 befestigt ist. Auf der Welle der Riemenscheibe 13 ist eine geschlitzte Scheibe 14 angeordnet, die mit einer Lichtquelle 15 und einem Fotodetektor 16 zusammenwirkt, um mit der Bewegung des Druckkopfes 1 synchronisierte Taktimpulse zu erzeugen. Das Drucken von Daten auf dem Aufzeichnungsträger kann in einer Richtung oder in beiden Richtungen erfolgen. In jedem Fall wird am Zeilenende der Aufzeichnungsträger 4 durch eine nicht gezeigte Zeilenschalt-Steuervorrichtung mittels des Motors 7 um ·>■> eine oder mehrere Zeilen weitergeschaltet. Am Ende des Zeilenvorschubs wird der Motor 10 erneut eingeschaltet, um den Druckkopf 1 für die Aufzeichnung der nächsten Zeile einzustellen. Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen und Steuerungen für die Zeilenschaltung sowie für die Schrittschaltung des Druckkopfes bekanntgeworden, so daß hier auf eine Beschreibung von Einzelheiten dieser Vorrichtungen verzichtet werden kann.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, enthält der Druckkopf 1 eine Verteilerkammer 17, die mit einer Rohrleitung 18 verbunden ist, durch weiche Tinte unter Druck zugeführt werden kann. Eine Vielzahl (im gezeichneten Fall 4) von Düsen 19... 22 mit untereinander gleichen Abständen ist mit der Verteilerkammer 17 verbunden, so daß aus den Düsen 19... 22 parallele Tintenstrahlen 23... 26 unter Druck in Richtung des Aufzeichnungsträgers 4 ausgestoßen werden können. Zur Erläuterung der Erfindung sind vier Düsen 19... 22 gezeigt, es könnte aber auch jede andere Anzahl von Düsen verwendet werden, was von der Größe und Tropfenanzahl abhängt, die für das Drucken von Zeichen auf dem Aufzeichnungsträger 4 erwünscht sind. Stromabwärts von den Düsen 19... 22 ist ein Tropfengenerator 27 mit den Tintenströmen 23... 26 ausgerichtet In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Tinte ein Ferrofluidum, doch können auch andere, durch ein Feld beeinflußbare Tinten verwendet werden. Der Tropfengenerator 27 umfaßt einen Magnetkern 28, der eine Vielzahl von Polpaaren 29 aufweist, die so orientiert sind, daß die Tintenstrahlen 23... 26 einzeln jeweils einem Polpaar 29 zugeordnet sind. Der Magnetkern 28 trägt eine Wicklung 30, die an einen nicht gezeigten Frequenzgenerator angeschlossen ist der eine konstante Frequenz liefert. Der Magnetkern 28 kann homogen sein oder eine Vielzahl von Laminierungen aufweisen, so daß jedem der Tintenstrahlen 23 ... 26 eine Vielzahl von Polpaaren zugeordnet sein kann, die in Flugrichtung des Tintenstrahls hintereinander angeordnet sind. Durch Erregen der Wicklung 30 werden in den parallelen Tintenstrahlen Stöi-ungen hervorgerufen, die zur Auflösung der Tintenstrahlen in einzelne gleich große Tropfen mit untereinander gleichen Abständen führen. Der in F i g. 2 gezeigte Tropfengenerator 27 ist eine elektromagnetische Vorrichtung, doch können auch elektromechanische Tropfengeneratoren, wie die wohlbekannten piezoelektrischen oder magnetrostriktiven Vibratoren benutzt werden. In diesem Fall wären die Tropfengeneratoren mechanisch mit der Verteilerkammer 17 oder mit den einzelnen Düsen 19.. .22 zu verbinden, um den gleichen Effekt des Aufbrechens der Tintenstrahlen in einzelne Tropfen 31 zu bewirken.

In Abhängigkeit von dem auf den Aufzeichnungsträger zu druckenden Datenmuster werden einzelne Tropfen 31 selektiv von den Tropfenströmen 23... 26 abgeschieden. Zu diesem Zweck sind magnetische Abscheider 32 bis 35 vorgesehen. Diese Abscheider weisen Magnetkerne 36... 39 sowie Wicklungen 40... 43 auf. Die Magnetkerne 36 bis 39 haben Luftspalte 44, in deren Umgebung ein Magnetfeld erzeugt werden kann, durch welches die Flugbahnen der Tropfen 31 hindurchführen. Aus Gründen der Platzersparnis sind die der benachbarten Tintenstrahlen zugeordneten Magnetabscheider 32... 35 auf gegenüberliegenden Seiun der Tintenstrahlen angeordnet. Die Auswahl der Tintentropfen 31 für ihre Entfernung aus den Tintenstrahlen 23... 26 erfolgt durch Anlegen eines Musters von Impulsen an die Wicklungen 40 ... 43. Tropfen 31, welche die Luftspalte 44 passieren, wenn die Wicklungen 40... 43 erregt sind, werden aus ihrer ursprüngli-

chen Flugbahn lateral abgelenkt und von Auffangvorrichtungen 45 und 46 aufgenommen, die in Flußrichtung vor dem Aufzeichnungsträger 4 angeordnet sind. Da die Abscheider 32... 35 auf verschiedenen Seiten der Tintenstrahlen 23... 26 angeordnet sind, sind auch die Auffangvorrichtungen 45 und 46 auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet, so daß sie unerwünschte Tintentropfen 31 aufnehmen können. Die Auffangvorrichtungen 45 und 46 sind länglich ausgebildet, so daß jede von ihnen Tropfen mehrerer Tintenströme auffangen kann, die sich über die vertikale Ausdehnung eines Zeichens erstrecken. Die von den Auffangvorrichtungen 45 und 46 aufgenommenen Tintentropfen 31 werden über einen Vorratsbehälter wieder in den Tintenkreislauf zurückgeführt.

Zwischen den Magnetabscheidern 32... 35 und den Auffangvorrichtungen 45 und 46 ist eine magnetische Ablenkvorrichtung 47 angeordnet. Diese lenkt die Tropfen 31 transversal zur Bewegungsrichtung des Druckkopfes 1 entlang seiner Führungsschienen 2 und orthogonal zur Richtung der Tintenstrahlen 23... 26 ab.

Die Ablenkvorrichtung 47 umfaßt einen Magnetkern 48 sowie eine Wicklung 49. Wie die Spaltbreite der Mgnetabscheider 32... 35, entspricht auch die Breite der Ablenkvorrichtung etwa dem halben Tropfenabstand, damit die Inhomogenität des Magnetfeldes am Rande der Polpaare sich nicht auf die folgenden Tropfen auswirken kann.

Wie in den F i g. 2 und 4 gezeigt, weist der Magnetkern 48 der Ablenkvorrichtung 47 innenliegende Luftspalte 50... 53 auf, die spitz zulaufend ausgebildet sein können. Die von den Tintenstrahlen 23... 26 sich ablösenden Tropfen 31 fliegen durch die Luftspalte 50... 53 in Richtung auf den Aufzeichnungsträger 4. Normalerweise passieren die Tropfen die weiten Teile der Luftspalte 50 ... 53. Während sich die Tropfen innerhalb der Luftspalte 50... 53 befinden, können sie gegen die engsten Teile der Luftspalte abgelenkt werden, wobei die Ablenkung und ihr Betrag vom Auftreten eines von einer Erregerschaltung gelieferten Impulses an der Wicklung 49 abhängt. Die Tropfen 31, die bereits durch die Abscheider 32 ... 35 beeinflußt worden sind, werden zusammen mit den nicht beeinflußten Tropfen durch die in die Wicklung 49 eingespeisten Impulse abgelenkt. Die durch die Abscheider 32... 35 nicht beeinflußten Tropfen 31 setzten ihren Flug in Richtung auf den Aufzeichnungsträger 4 fort, wo sie schließlich in den Positionen einer Punktmatrix niedergeschlagen werden und Elemente verschiedener Zeichenteile bilden. Die durch die Abscheider 32... 35 beeinflußten Tropfen 31 werden von den Auffangvorrichtungen 45 und 46 eingefangen und erzeugen auf diese Weise Leerstellen in vorherbestimmten Punktpositionen im Matrixmuster der Zeichen.

In den F i g. 2 bis 4 sind der Zeichengenerator 27 und die Ablenkvorrichtung 47 mit nur einer Wicklung dargestellt, um den Fluß für die verschiedenen Luftspalte zu erzeugen. Selbstverständlich können auch weitere Wicklungen vorgesehen werden, um zu erreichen, daß an allen Luftspalten gleiche Verhältnisse herrschen.

F i g. 5 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuervorrichtung, die zum Steuern des Druckwerks nach den F i g. 1 bis 4 verwendet werden kann. Diese Vorrichtung kann eine Eingabeeinheit wie beispielsweise einen Bildgenerator oder Bildabtaster 54 umfassen, der analoge oder digitale Zeichensignale in die Zentraleinheit 55 einer Datenverarbeitungsanlage einspeist. An die Zentraleinheit 55 kann auch eine Texteingabe-Einheit 56 angeschlossen sein. In diesem Fall decodiert die Zentraleinheit 55 zusammen mit einem Zeichengenerator 57 den eingegebenen Text in eine Punktmatrix und speichert die Daten in der Datenverarbeitungsanlage. Wenn die Eingabe in Signalen vom Bildgenerator 54 besteht, werden diese in Matrixpunkte digitalisiert und in der Datenverarbeitungsanlage gespeichert. Zum Drucken lädt die Zentraleinheit 55 die die Punkte repräsentierenden Daten jedes Zeichenelements oder jeder Bildmatrix in einen Speicher 58, von dem entsprechende Signale über eine Druckkopf-Phasensteuerung 59 dem die Wicklungen der Magnetabscheider 32... 35 speisenden Treiber 60 zugeführt werden. Der Ladevorgang für Daten aufeinanderfolgender Zeichenelemente wird durch die Zentraleinheit 55 in Zusammenarbeit mit einer Taktsteuerschaltung 61 gesteuert. Am Ende einer Textzeile oder beim letzter Zeichenelement einer Bildmatrix wird von der Taktsteuerschaltung 61 ein Unterbrechungssignal über ein Steuerglied 62 an die Zentraleinheit 55 gegeben. Die Taktsteuerschaltung 61 veranlaßt das Speichern der Zeichensignale vom Zeichengenerator 57 im Speicher 58, von wo sie in der gewünschten Reihenfolge und gesteuert durch die Taktsteuerschaltung 61 an die Treiber 60 für die Abscheider-Wicklungen übertragen werden. Die Steuervorrichtung gemäß Fig. 5 hat nur Beispielcharakter. Es können auch andere Steuervorrichtungen verwendet werden.

In Fig.6 ist beispielhaft die Schaltung für eine Druckkopf-Phasensteuerung 59 dargestellt. Taktimpulse werden von einem an sich bekannten Impulsgenerator 63 geliefert. Der Impulsgenerator 63 kanr beispielsweise einen freilaufenden Oszillator aufweisen der bei einer Frequenz von 30 kHz arbeitet. Die Taktimpulse werden einem Treiber 64 zugeführt, der die Wicklung 30 des Tropfengenerators 27 speist, um die Tintenstrahlen 23 ... 26 in einzelne Tropfen aufbrecher

"to zu lassen. Der Taktimpuls gelangt ferner zu einen-Frequenzwandler 65, dessen Ausgangssignal zusammer mit dem Taktsignal einem Treiber 66 zugeführt wird, dei über eine Leitung 67 mit der Wicklung 49 dei Ablenkvorrichtung 47 verbunden ist. Die Ausgangssi gnale des Treibers 66 haben Treppenform, wobei da: Stufenintervall dem Intervall des Ausgangssignals de! Impulsgenerators 63 entspricht, wobei aber jede Trepp« periodisch mit dem Ausgangssignal des Frequenzwand lers 65 neu beginnt. Der Frequenzwandler 65 wandel die Impulsfrequenz des Generators 63 in die gewünsch te Frequenz um, die vom Abtastzyklus der Ablenkvor richtung 47 abhängt. Dieser basiert seinerseits auf dei Anzahl von Punktpositionen eines jeden Striche! elements der Zeichen für die Strahlen 23... 26, wem beispielsweise bei einer Anordnung mit 4 Düsen, wie ii den Fig.2 bis 4, acht Punkte eine vertikale Linif ergeben, ist die Anzahl der Punktpositionen für jede Strichelement zwei. Daher setzt der Frequenzwandle] 65 das Ausgangssignal des Impulsgenerators 63 in Ii kHz um, so daß der Treiber 66 ein binäres Signal an di< Wicklung 49 liefert Falls jedes Strichsegment dre Punkte umfaßt um eine Linie mit zwölf Punkten zi bilden, müßte der Frequenzwandler die Impulse von Generator 63 auf 10 kHz herabsetzen.

Die Ausgangssignale des Impulsgenerators 63 wer den ferner den Sektionen A... D eines Speichers 61 sowie je einem Eingang der UND-Glieder 69... T. zugeleitet Der jeweils zweite Eingang der genanntei

UND-Glieder ist mit dem Ausgang je einer Sektion des Speichers 68 verbunden. Die Ausgänge der UND-Glieder 69... 72 sind mit je einem Treiber 73... 76 verbunden. Die dem Speicher 68 zugeführten Signale veranlassen die Ausgabe von Signalfolgen aus den Sektionen A ... D über die UND-Glieder 69... 72 zur Ansteuerung der Treiber 73... 76, wodurch die Wicklungen 40... 43 der Magnetabscheider 32...35 entsprechend dem gewünschten Muster der aufzuzeichnenden Zeichenelemente erregt bzw. nicht erregt werden. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Wicklungen 40... 43 der Abscheider 32... 35 mit Gleichstrom gespeist, um die Tropfen 31 bei ihrem Eintreffen an den Luftspalten 44 von ihrer ursprünglichen Flugbahn abzulenken. Damit Tropfen 31 nicht abgelenkt werden, müssen die Treiber 73... 76 entsprechend angesteuert werden, um die Wicklungen 40... 43 stromlos zu machen. Die Treiber 73... 76 sind daher normalerweise eingeschaltet, um Tropfen 31 aus den Tintenstrahlen zu entfernen, und sie werden durch Impulse vom Speicher 68 abgeschaltet, wenn diese mittels der Impulse vom Impulsgenerator 63 von den UND-Gliedern 69... 72 durchgeschaltet werden.

Die Speicherung der den Punkten der Punktmatrix zugeordneten Bits im Speicher 68 kann nach verschiedenen Verfahren erfolgen. Ein bevorzugtes Verfahren ist das Speichern eines Codewortes in jeder Speichersektion, die einem von einem Tintenstrahl aufzuzeichnenden Zeichenelement zugeordnet ist. Vorzugsweise enthält jedes Codewort eine Anzahl von Bits, die der Anzahl der Bits für jeden erzeugten Tropfen entspricht, die die Punktmatrix des Zeichens bilden. Daher werden für jeden Tintenstrahl in einer 8 · 5 Matrix zehn Punktsteuerbits in jeder der Sektionen A...D des Speichers 68 gespeichert. Ein »O«-Bit repräsentiert eine leerzulassende Punktposition, während ein »1«- Bit einer Punktposition entspricht, an welcher ein Tintentropfen 31 von dem betreffenden Tintenstrahl niederzuschlagen ist. Wenn der Druckkopf 1 (Fig. 1) durch den Elektromotor 10 angetrieben wird, werden die Pulsfolgen von den Sektionen A ... Ddes Speichers 68 durch die UND-Glieder 69... 72 zu den Treibern 73... 76 durchgeschaltet, um selektiv die Abscheider 32... 35 ein- bzw. auszuschalten. Die Reihe der Düsen 19... 22, und damit die der Tintenstrahlen 23... 26 sind zur Richtung der relativen Bewegung des Druckkopfes 1 geneigt angeordnet Der Tropfengenerator 27, die Magnetabscheider 32... 35, die Ablenkvorrichtung 47 und die Auffangvorrichtungen 45 und 46 sind entsprechend geneigt Daraus folgt daß bei der Bewegung des Druckkopfes 1 entlang der Führungschienen 2 von links nach rechts, gemäß F i g. 1, die Düse 22 als erste die erste Spalte der Zeichenmatrix erreichen wird, dann die Düsen 21, 20 und schließlich 19, in dieser Reihenfolge. Dieser Sachverhalt ist in F i g. 8 dargestellt Zur Zeit ti kann ein Tintentropfen 31 von der Düse 22 an der Punktposition I der Spalte 1 abgesetzt werden. Zur Zeit ti werden die Tropfen 31 von den Düsen 21, 20 und 19 entweder in die Auffangvorrichtungen 45 und 46 abgelenkt, oder sie bilden Teile von vorangehenden Zeichen. Zur Zeit f 3 stehen Tropfen von den Düsen 22 und 21 zur Verfügung, um an den Matrixpositionen 119 und 13 (F i g. 8) niedergeschlagen zu werden. Zur Zeit 15 können Tropfen an den Matrixpositionen III17, II11 und 15 abgesetzt werden. Zur Zeit ti sind Tropfen von allen Düsen 19... 22 mit Punkten der Matrix ausgerichtet, um benachbarte Zeichenelemente zu bilden.

F i g. 7 zeigt ein ausführliches Blockschaltbild einer Steuerschaltung für das Absetzen von Tropfen 31 an den in F i g. 8 gezeigten Tropfenpositionen. Wie bereits ", erwähnt, werden Datenwörter von der Zentraleinheit 55 der Datenverarbeitungsanlage an den Speicherbereich 77 geliefert, der die Register BO... Bl umfaßt. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind alle Sektionen A ... D Des Speichers 68 in zwei Speicherbe reiche unterteilt. Für die Sektion B umfaßt der erste Speicherbereich die Register B1,.. B 3, welche binäre Information für Punktpositionen mit ungerader Nummer speichern, und die Register BA... Bl, welche Daten bezüglich der gerade numerierten Punktpositio-

i^r> nen der in Fig.8 gezeigten Zeichenmatrix speichern. Daher muß, wie F i g. 7 zeigt, für jeden der Treiber 73... 76 die Information abwechselnd von einem der Register BO... B3 und einem der Register BA... Bl kommen. Aus diesem Grund sind die Ausgänge der Register

2<> BO... B3 mit den UND-Gliedern 78... 81 verbunden, während die Ausgänge der Register BA... Bl mit den dazwischenliegenden UND-Gliedern 82... 85 verbunden sind. Ein Signal auf der Leitung 86 schaltet die Segmentbits von den Registern BO... B3 zu den

r> ODER-Gliedern 87... 90 durch. Ein Signal auf der

Leitung 91 schaltet in ähnlicher Weise die Segmentbits

von den Registern BA... B1 zu den ODER-Gliedern 87... 90 durch.

Wie bereits erwähnt sind die Düsen 19... 22

tu bezüglich der Bewegungsrichtung des Druckkopfes 1 versetzt angeordnet und erreichen daher die erste Spalte der Zeichenmatrix zu verschiedenen, aufeinanderfolgenden Zeiten. In dem in Fig.7 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Bitsignale

π parallel durch die ODER-Glieder 87... 90 hindurchgeleitet Um die Versetzung der Düsen zu kompensieren, werden die Bitsignale entsprechend verzögert, so daß sich eine Koinzidenz mit der Ankunftszeit der Tintentropfen 31 von den verschiedenen Düsen 19... 22 ergibt Die zu diesem Zweck vorgesehene Druckkopf-Phasensteuerung 59 (F i g. 5) umfaßt Schieberegister 92... 94, die vor den Treibern 73... 75 angeordnet sind. Diese Schieberegister 92... 94 bewirken die erforderliche Verzögerung, um die Versetzung der Düsen 19...

4") 21 zu kompensieren. Bei dem in den F i g. 2 bis 4 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Schieberegister 94 eine Verzögerung, die zwei Punktpositionen entspricht das Schieberegister 93 eine Verzögerung um vier Punktpositionen und das Schieberegister 92 eine

™ Verzögerung um sechs Punktpositionen. Daher werden beim Eintreffen eines Signals von den Steuerregistern BS... B12 die Segmentbits von den ODER-Gliedern 87... 90 und Schieberegistern 92... 94 in die Treiber 73... 76 übertragen, um selektiv die Erregung der

ν» Wicklungen 40... 43 der Abscheider 32... 35 zu bewirken. Wenn ein vollständiger Satz von Signalen die Schieberegister 92... 94 passiert hat, werden mittels eines Signals vom Steuerregister B14 die Schieberegister 92... 94, der Trigger 95 und der Haltekreis 96

W) zurückgesetzt, als Vorbereitung für die Übertragung eines weiteren Satzes von Zeichensignalen von den Registern BA... Bl.

Fig.9 zeigt ein Zeitdiagramm für die vorher beschriebenen Operationen. Die an den den Magnetab-

<» scheidem 32... 35 zugeordneten Kurven angebrachten Überweisungszeichen entsprechen den in der Fig.8 dargestellten ausgewählten Matrixpositionen eines abgedruckten Zeichens.

Gemäß F i g. 8 umfaßt jede Spalte der Zeichenmatrix acht addressierbare Positionen. Die ihnen zugeordnete Inforamtion ist in den Datenregistern BO... Bl gespeichert. Da nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel acht Punkte mit vier Düsen gedruckt werden sollen, ist es angebracht, die Daten in zwei Teile zu teilen. Beispielsweise können die Daten für ungerade numerierte Positionen in die Register BO... B 3 und die Daten für die gerade numerierten Positionen in die Register BA... Bl geladen werden. In der zeitlichen Abfolge wird in diesem Fall nur eine abwechselnde Selektion der Gruppen notwendig sein. Bei diesem Schema ist eine Ausdehnung sehr einfach für Fälle, bei denen jede Düse mehr als zwei Punktpositionen drucken soll. Beispielsweise können zwölf Punkte pro Spalte mit vier Düsen gedruckt werden, wenn ein weiterer Satz von vier Registern vorgesehen und ein Zyklus mit drei Gruppenselektionen eingeführt wird.

Wie in F i g. 7 gezeigt, steuert die Zentraleinheit 55 den zeitlichen Ablauf der Operationen über die Steuerregister BS... BiS. Das Signal vom Register B15 über den Trigger 95 bewirkt abwechselnd Signale auf den Leitungen 86 und 91, durch welche die UND-Glieder 78... 85 und die ODER-Glieder 87... 90 gesteuert werden, so daß abwechselnd Informationsentnahme aus den Registern BO... B3 bzw. BA... Bl erfolgt

Die erforderliche Phasensteuerung, um die unterschiedlichen Ankunftszeiten der Tropfen wegen der Versetzung der Düsen auszugleichen, wird gemäß F i g. 7 von den Schieberegistern 92... 94 ausgeführt. Wie aus Fig.8 ersichtlich, erfordern die Düsen 21, 20 und 19 bezüglich der Düse 22 Verzögerungszeiten von 2,4 und 6 Zeitintervallen. Daher weisen die Schieberegi-

^r> ster 94,93 und 92 2,4 bzw. 6 Schiebepositionen auf. Das Drucken von anderen Anzahlen von Punkten je Spalte (beispielsweise zwölf Punkte bei vier Düsen) erfordert eine andere Auslegung der Schieberegister (beispielsweise 3, 6 und 9 Schiebepositionen bei vier Düsen). Die

ίο Verschiebungen erfolgen durch Signale auf einer Leitung 97 von einem Taktgeber, der synchron mit den Impulsen der Tropfenerzeugung läuft und gesteuert durch Signale von dem Steuerregister B12. Die Schieberegister werden entweder am Beginn oder am Ende einer Druckzeile durch Signale vom Rückstellsteuerregister B14 zurückgestellt. Wie aus F i g. 8 ersichtlich, werden wegen der Versetzung der Düsen am Beginn und Ende einer jeden Druckzeile extra Impulse abgegeben. Signale von den Steuerregistern 58... B11

μ stellen sicher, daß am Beginn und Ende der Zeilen sowie während einer Unterbrechung des Druckvorgangs keine extra Punkte gedruckt werden können. Ein Unterbrechungssignal wird über den Haltekreis 96 aus Signalen vom Rückstell-Steuerregister B 14 und Signa-

2^r) len auf der Leitung 91 abgeleitet und am Ende einer Druckzelle an die Zentraleinheit 55 übertragen.

Die im vereinfachten Schaltbild der F i g. 6 an die Treiber 73... 76 der Magnetabscheider 32... 35 übertragenen Signale zum Drucken des in F i g. 8

«· dargestellten Zeichens entsprechen denen der F i g. 9.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Tintenstrahl-Matrixdrucker mit einer Mehrzahl von in diesem Druckkopf entlang einer Geraden, die schräg zu einer zu schreibenden Matrixlinie ausgebildet ist, angeordneten Düsen, bei dem je Düse ein kontinuierlicher Tintentröpfchenstrahl erzeugt und zum Drucken nicht benötigte Tröpfchen ausgeblendet werden und bei dem eine kontinuierliche Relativbewegung zwischen Drucker und Aufzeichnungsträger in einer zur zu druckenden Matrixlinie senkrechten Richtung erfolgt, wobei Einrichtungen vorgesehen sind zum zeitlich versetzten Ansteuern der Ausblendvorrichtung abhängig von der Neigung der Düsenreihe, dadurch gekennzeichnet, daß die zu schreibende Matrixlinie die Spalte der Druckmatrix darstellt, daß für jeweils zwei in Spaltenrichtung der Matrix übereinander liegende Punkte eine Düse (19... 22) vorgesehen ist, wobei eine vollständige Spalte durch erste nicht abgelenkte und zweite abgelenkte Tröpfchen (31) geschrieben wird, daß der Teilungsabstand der Düsen in Richtung der Relativbewegung gleich dem Teilungsabstand der Matrixspalten (I... V) ist und die zum Ablenken der zweiten Tintentröpfchen vorgesehenen Ablenkvorrichtungen (47) die Tintentröpfchen in Richtung der schrägen Geraden, längs der die Düsen angeordnet sind, ablenken, und daß der Ablenkeinrichtung ein Frequenzteiler (65) vorgeschaltet ist, dessen Ausgangsfrequenz gleich ist einem Bruchteil der Tropfenerzeugungsfrequenz, wobei dieser Bruchteil gleich ist dem Quotienten aus der Punktzahl der Druckmatrix in Spaltenrichtung geteilt durch die Anzahl der Düsen (19... 22).

2. Tintenstrahl-Matrixdrucker mit magnetischer Ablenkung der Tintentropfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinrichtung (47) für die zum Drucken bestimmten Tropfen einen gemeinsamen U-förmigen Magnetkern (48) umfassen, auf dessen Joch eine Erregerwicklung (49) angeordnet ist und dessen Schenkel sägezahnartige Polpaare aufweisen, deren Luftspalte (50... 53) Trapezform haben.