DE2806360C3

DE2806360C3 - Circuit for the ongoing determination of the point in time of the droplet charging in an inkjet printer

Info

Publication number: DE2806360C3
Application number: DE2806360A
Authority: DE
Inventors: Richard Harold Monte Sereno Darling; Phillip Keith Hoskins; Harmon Wesely Johnson; Francis James Morgan Hill Perry
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: Lexmark International Inc
Priority date: 1977-02-25
Filing date: 1978-02-15
Publication date: 1980-10-30
Also published as: IT1112661B; DE2806360A1; FR2381629A1; FR2381629B1; JPS53106034A; IT7820148A0; GB1587811A; CH614663A5; DE2806360B2; NL7801179A; BR7801030A; JPS612506B2

Description

Die Erfindung betrifft eine im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebene Art einer Schaltung zum laufenden Bestimmen des Zeitpunktes der Tröpfchenaufladung in einem Tintenstrahldrucker mit mindestens einer quer zur Zeilenrichtung verlaufende./ Reihe von Düsen.The invention relates to a type of circuit specified in the preamble of claim 1 ongoing determination of the time of droplet charging in an inkjet printer with at least one transverse to the line direction / row of Nozzles.

Die Erfindung ist insbesondere für Tintenstrahldrukker gedacht, bei denen eine größere Druckgeschwindigkeit dadurch erreicht wird, daß die Verschiebung zwischen Aufzeichnungsträger und Druckwerk mit variabler, z. B. nichtlinearer Geschwindigkeit erfolgt, und wobei elektronische Schaltkreise für die Korrektur der Flugbahnen der Tintentropfen vorgesehen sind, so daß diese in den vorgesehenen Positionen auf dem Papier auftreffen. Die Erfindung kann auch für andere Vorrichtungen mit veränderlicher Geschwindigkeit jo benutzt werden, bei denen es auf die Korrektur einer ähnlichen Operation ankommt.The invention is particularly intended for ink jet printers requiring a faster printing speed is achieved in that the shift between the recording medium and printing unit with more variable, e.g. B. non-linear velocity, and with electronic circuitry for the correction the trajectories of the ink droplets are provided so that they are in the intended positions on the Hit paper. The invention can also be applied to other variable speed devices jo where the correction of a similar operation is important.

Die Technik der Tintenstrahldrucker hat heute ein Niveau erreicht, bei welchem unter genau kontrollierten Bedingungen ausgezeichnete Druckergebnisse erzielbar r> sind. Die Entwicklung tendiert daher zur Beibehaltung der hohen Druckqualität bei gleichzeitiger Vergrößerung der Druckgeschwindigkeit.Inkjet printer technology has now reached a level at which it is precisely controlled Conditions excellent printing results are achievable. The development therefore tends to persist the high print quality while increasing the printing speed.

Aufschlagdrucker für fliegenden Druck gibt es für sehr große Geschwindigkeiten, doch kann die Druckqualität in den meisten Fällen nicht besser als »leicht lesbar« klassifiziert werden.On-the-fly printers are available for very high speeds, but the print quality can in most cases cannot be classified better as "easy to read".

Man ist heute nicht mehr weit entfernt von Druckwerken für großes Druckvolumen hoher Qualität, wobei sich die Aufmerksamkeit besonders auf die <r> relative Verschiebung des Aufzeichnungsträgers konzentriert, der von einem das Druckwerk tragenden Träger traversieri wird.Today one is not far away from printing units for large print volumes of high quality, whereby the attention is particularly focused on the <r> relative displacement of the record carrier, which is traversed by a carrier carrying the printing unit.

Bei konventionellen Tintenstrahldruckern, die mit hoher Geschwindigkeit arbeiten, sind die beweglichen Teile des Trägers einer großen Belastung ausgesetzt, welche zu unerwünschten Änderungen der Relativgeschwindigkeit des über den Aufzeichnungsträger hin- und herlaufenden Tintenstrahl-Druckwerks führen. In den USA-Patentschriften 31 81 403,35 39 895, 36 57 627 und 39 40 675 sind Werkzeugmaschinensteuerungen beschrieben, in denen mittels elektronischer digitaler Schaltkreise, die Impulsgeneratoren, digitale Register und Vergleicherschaltungen aufweisen, die relativen Bewegungen eines oder zweier Maschinenelemente ω verfoigt werden und die Bew ^!^geschwindigkeit des einen derart gesteuert wird, daß es zur vorbestimmten Zeit an einem vorbestimmten Ort eintrifft. Die Berechnung der Vorgabezeit und die Interpolation der laufenden Position finden sich nicht in diesen Patent- t>^r> Schriften.In conventional inkjet printers which operate at high speed, the moving parts of the carrier are exposed to a great deal of stress, which leads to undesirable changes in the relative speed of the inkjet printing mechanism moving back and forth over the recording medium. In the USA patents 31 81 403, 35 39 895, 36 57 627 and 39 40 675 machine tool controls are described in which the relative movements of one or two machine elements ω are made available by means of electronic digital circuits which have pulse generators, digital registers and comparator circuits and the moving speed of the one is controlled so that it arrives at a predetermined location at the predetermined time. The calculation of the standard time and the interpolation of the current position is not found in these patent t>^r> Fonts.

Die USA-Patentschrift 39 12 913 bezieht sich auf eine Rechnersteuerung, worin eine angestrebte Bedingung durch eine digitale Zahl repräsentiert ist. Es wird eine digitale Eingangsgröße erzeugt, die eine Änderung repräsentiert, die innerhalb einer durch die Programmierung vorbestimmten Zeit iüszuführen ist Die Änderung wird von der ersten Digitalzahl subtrahiert und die Differenz mit der Zahl verglichen, die der laufenden Bedingung entspricht, woraus eine Steuergröße abgeleitet wird. Die Interpolation der Flankensteilheit, die der Digitalzahl entspricht welche die vorgegebene Änderung repräsentiert, ist für den Fachmann nicht schwierig; aber die Berechnung der Vorgabezeit fehlt definitionsgemäß in dieser Patentschrift. United States Patent 39 12 913 relates to a Computer control, in which a desired condition is represented by a digital number. It will be a digital input variable is generated that represents a change that occurs within a through programming The change is subtracted from the first digital number and the difference is compared with the number that corresponds to the current condition, from which a control variable is derived. The interpolation of the edge steepness that corresponds to the digital number that the Representing a given change is not difficult for the person skilled in the art; but the calculation of the By definition, there is no standard time in this patent specification.

Die USA-Patentschrift 39 38 163 betrifft die Ablenkung von Tintentropfen, die auf einen Aufzeichnungsträger gerichtet sind, und gibt die Korrektur des Schräglaufes in vertikaler Richtung an, der durch die Horizontalverschiebung des Trägers während der vertikalen Auslenkung des Tintenstrahls über eine Vielzahl von Tropfenpositionen auftritt. Dieses Schräglaufen wird durch einen zusätzlichen Satz von elektrostatischen Ablenkplatten erreicht, die unter einem geeigneten Winkel angeordnet sind. Eine schrittweise Korrektur wird nicht angestrebt und die Vorgabezeit spielt in diesem Zusammenhang keine Rolle.US Pat. No. 3,938,163 relates to the deflection of ink droplets which are directed onto a recording medium and specifies the correction of the skew in the vertical direction which occurs as a result of the horizontal displacement of the carrier during the vertical deflection of the ink jet over a plurality of droplet positions. This skew is achieved by an additional set of electrostatic baffles placed at an appropriate angle. A step-by-step correction is not aimed for and the default time does not play a role in this context.

Die US-Patentschrift 38 98 671 betrifft einen konventionellen Drucker mit konstanter Geschwindigkeit ohne Kompensation für die Änderungen der Trägergeschwindigkeit, obwohl eine Kompensationsschaltung vorgesehen ist, die sicherstellt, daß zur Druckzeit keine unbeabsichtigte Änderung der Trägergeschwindigkeit auftreten kann.US Pat. No. 3,898,671 relates to a conventional constant speed printer without Compensation for changes in carrier speed, although a compensation circuit is provided, which ensures that no unintentional change in the carrier speed at the time of printing can occur.

Die US-Patentschrift 39 11 818 (= DE-OS 24 39 123) kommt wohl der Erfindung am nächsten und bezieht sich auf einen rechnergesteuerten Tintenstrahldrucker für die Ausrichtung eines lose, z. B. von Hand, eingelegten Papierblattes auf eine vorbestimmte Position oder innerhalb eines vorgegebenen Randes bezüglich dieser Position. Außerdem wird in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Papiers eine bestimmte Anzahl von Positionsimpulsen erzeugt, die ein Zähler zählt. Ein Zähler erzeugt Zeitabschnitte (12,5 Millisekunden), nach denen der zuerst genannte Zähler gestoppt wird, so daß sein Zählergebnis proportional zur Geschwindigkeit des Papiers ist. Dieses Zählerergebnis wird auf einen dritten Zähler umgeladen, was eine Voreinstellung dieses Zählers darstellt. Bei Erreichung eines Zählerstandes durch die Positionsimpulse, der dem voreingestellten Wert entspricht, wird ein Signal erzeugt, das den Abbau eines weiteren vom Computer gesetzten Zählers steuert, wodurch der Aufladezeitpunkt korrigiert wird. Die Zeit zwischen zwei Positionsimpulsen ist kurzer als die Zeit, in der sich die Geschwindigkeit des vorbewegten Papiers ändern kann. Die Korrektur ist somit abgestellt auf einen Zeittakt, wobei durch die Rückstellung des die Positionsimpulse zählenden Zählers ein korrekturfreier Zeitraum entsteht, welcher der erreichbaren Druckqualität gewisse Grenzen setzt.US Pat. No. 3,911,818 (= DE-OS 24 39 123) comes closest to the invention and relates relying on a computerized inkjet printer for the alignment of a loose, e.g. B. by hand, loaded paper sheet to a predetermined position or within a predetermined margin regarding this position. Also, depending on the speed of the paper, a a certain number of position pulses generated, which a counter counts. A counter generates time segments (12.5 Milliseconds), after which the first-mentioned counter is stopped so that its counting result is proportional the speed of the paper is. This counter result is transferred to a third counter, what represents a presetting of this counter. When a counter reading is reached by the position pulses, which corresponds to the preset value, a signal is generated that the reduction of another from Computer set counter controls, whereby the charging time is corrected. The time between two position pulses is shorter than the time it takes for the speed of the paper to change can. The correction is therefore based on a time cycle, whereby the resetting of the Position pulses counting counter creates a correction-free period, which corresponds to the achievable print quality sets certain limits.

Es ist die Aufgabe der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung, den bei Tintenstrahldruckern mit variabler Relativgeschwindigkeit zwischen Druckwerk und Aufzeichnungsträger infolge von Abhängigkeit der Flugbahn der Tintentropfen von der Lateralgeschwindigkeit der Düse sich ergebenden, ungleichmäßigen Druck durch eine Schaltung zu verbessern, die eine Verfeinerung der Korrektur des TröpfchenaufladezeitDunktesIt is the object of the invention specified in claim 1, in the case of inkjet printers with variable Relative speed between printing unit and recording medium as a result of the dependence of the flight path uneven pressure resulting from the lateral velocity of the nozzle of the ink droplet by a circuit that refines the correction of the droplet charging time point

von Aufzeichnungspunkt zu Aufzeichnungspunkt erreicht. reached from recording point to recording point.

Die Erfindung unterscheidet sich von der Einrichtung nach der zuletzt beschriebet.en USA-Patentschrift dadurch, daß die Korrektur des Tröpfchenaufladezeit- ί punktes nicht a;jf einem Zeittakt basiert, sondern der Aufladezeitpunkt für jede Druckposition korrigiert wird, und zwar aus dem gemessenen Wert der jeweils vorhergehenden Druckposition. Erfindungsgemäß wird der Träger des Tintenstrahl-Druckwerks in Überein- in Stimmung mit einem GeschwindigkeitS'/Positions-Profil transportiert, welches für Beschleunigung und Verzögerung für die bewegten Teile eine zumulbare Belastung bei günstiger Arbeitsleistung ergibt. Für jede Position, an welcher ein Biideiemem erzeugt werden soli, wird ein ι ί Positionsimpuls erzeugt, der zur Steuerung verwendet wird. Ferner wird zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Bildelement-lmpulsen eine Interpolationsgröße erzeugt, die entweder analoge Form hat oder als eine vorgegebene Anzahl von Interpolationsimpulsen auf- 2(> tritt. Vorzugsweise werden Analoggrößen in digitale Impulse umgewandelt. Die Vorgabe wird in Form von Interpolationsimpulsen berechnet, und zu den Bildelement-lmpulsen addiert, die der laufenden Positionszählung entsprechen. Eine Vergleichsschaltung vergleicht r> diese Zählung mit dem Zählwert für die Druckposition des nächsten Bildelements, und wenn Übereinstimmung herrscht, wird durch den Tintenstrahldrucker ein Bildpunkt gedruckt.The invention differs from the device according to the last US patent described in that the correction of the droplet charging time- ί point not a; jf based on a time cycle, but the Charging time is corrected for each printing position, from the measured value of each previous print position. According to the invention, the carrier of the inkjet printing unit is in one Tuning with a speed / position profile transported, which for acceleration and deceleration for the moving parts a tolerable load results in favorable work performance. For every position at which a picture belt is to be generated, a ι ί Position pulse generated that is used for control. Furthermore, between every two consecutive Pixel pulses produce an interpolation quantity that is either in analog form or as an specified number of interpolation pulses 2 (> occurs. Analog values are preferably converted into digital Impulses converted. The default is calculated in the form of interpolation pulses, and the picture element pulses that correspond to the current position count. A comparison circuit compares r> this count with the count for the printing position of the next picture element, and if match prevails, a pixel is printed by the inkjet printer.

Erfindungsgemäß ist ein Positionscodierer vorgesehen, der elektrische Signale erzeugt, oder wenigstens einen Signalübergang für jede Bildelementposition entlang einer Druckzeile, an welcher Tintentropfen als Punkte abgesetzt werden sollen (oder an welcher Tintentropfen so abgelenkt werden sollen, daß sie j-5 Leerstellen, d. h. das Gegenteil von Bildpunkten), erzeugt. Die Positionssignale, oder ihre Übergänge, werden als Adressen für die Bildelementpositionen benutzt und ferner als Triggerimpulse für die Erzeugung von Interpolationsübergängen zwischen den Positions- -to impulsen und basierend auf der Zeit des Auftretens des letzten Positionsübergangs. Diese Interpolationsübergänge haben gegenseitige Abstände, die im wesentlichen von der gleichen Größenordnung sind, wie der nominale Fehler, der von der Geschwindigkeitsände- -s? rung des entlang der Druckzeile fortschreitenden Druckwerkträgers herrührt.According to the invention, a position encoder is provided which generates electrical signals, or at least a signal transition for each pixel position along a print line at which ink droplets are Dots are to be placed (or at which ink droplets are to be deflected so that they j-5 Spaces, d. H. the opposite of pixels). The position signals, or their transitions, are used as addresses for the pixel positions and also as trigger pulses for generation of interpolation transitions between the position -to pulses and based on the time of occurrence of the last position transition. These interpolation transitions have mutual distances that are essentially are of the same order of magnitude as the nominal error that changes from the speed- -s? tion of the print carrier advancing along the print line originates.

Wenn die übrigen Parameter innerhalb der gewünschten oder durch die Auslegung der Maschine geforderten Toleranzen gehalten werden, wird dieIf the remaining parameters are within the desired or by the design of the machine required tolerances are maintained, the

A «*J**..i ·«« J_n. O*U 1 r> '*' A «* J ** .. i ·« «Y _n . O * U 1 r>'*' *rtm,«#v o,,f ninnn* rtm, «# v o ,, f ninnn

miuviuiig uui Uliucicillcnt-l Gauiuin^i uug etui t*iut~ii entsprechenden Toleranzbereich reduziert, in dem die Tintentropfen für den Abdruck der Daten an der gewünschten Position aufgrund der algebraischen Summe der Position des Trägers und der Vorgabe gewählt werden, woraus sich die Adresse der gewünschten Druckposition ergibt. Die Adresse der Druckposition wird mit der Geschwindigkeit erzeugt, die der Träger an einer gegebenen Bildelementposition einnimmt und auf die nächste Bildelementposition proji- t>o ziert, die von der gewünschten Bildelementdruckposition um die berechnete Vorgabe entfernt ist. miuviuiig uui Uliucicillcnt-l Gauiuin ^ i uug etui t * iut ~ ii corresponding tolerance range in which the ink drops for printing the data at the desired position are selected on the basis of the algebraic sum of the position of the carrier and the specification from which the address is derived the desired print position. The address of the printing position is generated with the speed which the carrier assumes at a given picture element position and is projected onto the next picture element position which is removed from the desired picture element printing position by the calculated default.

Die Adresse der gewünschten Bildelement-Position wird unter Steuerung des Prozessors in ein Register eingegeben, die berechnete Position wird ebenfalls b5 unter Steuerung des Prozessors in ein zweites Register eingegeben und die Inhalte der Register in einem Vergleicher verglichen. Der Inhalt des zweiten Registers wird jeweils nachgeführt, wenn der Träger eine Druckposition passiert. Wenn die Inhalte der beiden Register identisch sind, setzt das Druckwerk einen Tropfen auf dem Aufzeichnungsträger ab oder dieser wird in eine Auffangvorrichtung abgelenkt.The address of the desired pixel position is stored in a register under the control of the processor entered, the calculated position is also b5 entered under control of the processor in a second register and the contents of the registers in one Comparators compared. The content of the second register is updated each time the carrier receives a Printing position happened. If the contents of the two registers are identical, the printer sets one Drops on the recording medium or this is deflected into a collecting device.

Es kann vorteilhaft sein, in beiden Bewegungsrichtungen des Trägers relativ zum Aufzeichnungsträger, zu drucken. In einer Schaltung, die die Trägerrichtung ab'astet, wird ein bistatischer Signalpegel erzeugt, der dem Rechenwerk zugeführt wird, um die Vorgabe zur Positionsadresse zu addieren oder davon zu subtrahieren. It can be advantageous to move the carrier in both directions of movement relative to the recording medium to press. In a circuit that scans the carrier direction, a bistatic signal level is generated which is fed to the arithmetic unit in order to add or subtract the specification to the position address.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigtThe invention is described below with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings described. It shows

Fig. 1 ein Geschwindigkeitsdiagramm eines konventionellen Druckers,Fig. 1 is a speed diagram of a conventional one Printer,

F i g. 2 und 3 Geschwindigkeitsdiagramme von Ausführungsbeispielen der Erfindung,F i g. 2 and 3 speed diagrams of exemplary embodiments of the invention,

F i g. 4 bis 8 Funktionsdiagramme der elektronischen Schaltkreise gemäß der Erfindung für die Berechnung der Vorgabe und für die Steuerung des Tintenstrahl-Druckwerks. F i g. 4 to 8 functional diagrams of the electronic circuits according to the invention for the calculation the specification and for the control of the inkjet printer.

In einem Gehäuse ist ein Papierträger angeordnet, welcher das Papier in longitudinaler Richtung jeweils um eine vorgewählte Anzahl von Bildpunkten transportiert. Für diesen Zweck wird vorzugsweise ein Schrittmotor eingesetzt. In dem Gehäuse ist ein Träger für ein Tintenstrahl-Druckwerk angeordnet, der lateral über das Papier hin- und hergeführt wird. Offensichtlich kann auch das Tintenstrahl-Druckwerk ortsfest angeordnet sein und der Aufzeichnungsträger auf einem Papierwagen sowohl lateral als auch longitudinal transportiert werden, doch wird im bevorzugten Ausführungsbeispiel davon ausgegangen, daß das Tintenstrahl-Druckwerk auf einem lateral verschiebbaren Träger angeordnet ist. Die laterale Transportgeschwindigkeit des Tintenstrahl-Druckwerks beträgt 254 cm/s, der Abstand seiner Düse vom Aufzeichnungsträger beträgt 1,27 cm. Die Tinte wird mit einer Geschwindigkeit von 1270 cm/s in einem kontinuierlichen Tropfenstrom aus der Düse herausgeschleudert. Das Drucken erfolgt durch selektives Ablenken der Tropfen vom Aufzeichnungsträger weg in eine Auffangvorrichtung sowie durch Absetzen der Tropfen auf dem Papier in Übereinstimmung mit der Zeicheninformation. Für jeden aufzuzeichnenden Bildpunkt wird die Zeit für vier Tropfen vorgesehen, wobei drei Tropfen abgedruckt werden und die Zeit für den vierten Tropfen für die Betätigung der Ablenkschaltung benutzt wird. Für andere Druckwerke oder andere Anwendungen können natürlich andere Zeiten gewählt werden. Normalerweise ergibt ein Tintenstrom von etwa 380 Tropfen pro cm die gewünschte Auflösung. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Auflösung 27,25 Bildpunkte pro cm. Der erwähnte Abstand und die genannte Geschwindigkeit ergeben einen Zeitabstand von 41,7 μβ zwischen den Tropfen, entsprechend einer Pulswiederholungsfrequenz von 12,5 kHz. Das Druckwerk ist mit einem Positionscodierer ausgerüstet, der beispielsweise eine opto-elektrische Vorrichtung sein kann, welche eine Impulsfolge mit 95 Übergängen pro cm liefert, die den Positionen entspricht, an welchen die Tropfen abgesetzt werden sollen. Durch eine weitere Abtastvorrichtung wird die Transportrichtung des Trägers gegenüber dem Aufzeichnungsträger festgestellt. A paper carrier is arranged in a housing, which supports the paper in the longitudinal direction transported by a preselected number of pixels. For this purpose a Stepper motor used. A carrier for an inkjet printer is arranged in the housing, the lateral is moved back and forth across the paper. Obviously, the inkjet printing unit can also be arranged in a stationary manner his and the recording medium on a paper carriage both laterally and longitudinally be transported, but the preferred embodiment assumes that the Inkjet printing unit is arranged on a laterally displaceable support. The lateral transport speed of the inkjet printer is 254 cm / s, the distance between its nozzle and the recording medium is 1.27 cm. The ink is produced at a speed of 1270 cm / s in a continuous Stream of drops ejected from the nozzle. Printing is done by selectively deflecting the Drops away from the recording medium in a collecting device and by depositing the drops on the Paper in accordance with the character information. For each pixel to be recorded, the Time provided for four drops, with three drops being printed and the time for the fourth drop is used to operate the deflection circuit. For other printing units or other applications other times can of course be chosen. Typically about 380 ink flow results Drops per cm the desired resolution. In the embodiment described, the resolution is 27.25 pixels per cm. The mentioned distance and the mentioned speed result in a time interval of 41.7 μβ between the drops, corresponding to one Pulse repetition frequency of 12.5 kHz. The printing unit is equipped with a position encoder that for example be an opto-electrical device which provides a pulse train with 95 transitions per cm, which corresponds to the positions at which the Drops are to be deposited. Another scanning device is used to determine the transport direction of the Determined carrier with respect to the recording medium.

Anhand der F i g. 1 ist zum besseren Verständnis derBased on the F i g. 1 is for a better understanding of the

Druckzyklus eines konventionellen Tintensirahldrukkers dargestellt, dessen Druckwerk je Zyklus einmal den Aufzeichnungsträger überquert. Bei ίο beginnt der Träger den Aufzeichnungsträger zu überqueren und wird beschleunigt bis zur Zeit fi, wo er seine volle Geschwindigkeit erreicht. Das Zeitintervall zwischen ii und h, als t_s bezeichnet, dient der Beruhigung des Systems, worauf in der Zeit zwischen r₂ und h, d. h. während des Intervalls Tp, das Drucken bei konstanter Geschwindigkeit erfolgen kann, die normalerweise mit κι einigen Schwierigkeiten aufrechterhalten werden kann, was zur präzisen Plazierung des Abdrucks erforderlich ist. Gewöhnlich wird das Drucken kurz vor dem Ende des Bereichs der konstanten Geschwindigkeit zur Zeit u eingestellt, um linearen Betrieb zu gewährleisten. i> Zwischen t* und (5 wird der Träger verzögert, und fs wird seine Bewegungsrichtung umgekehrt für den folgenden Druckzyklus. Zur Zeit t_b erfolgt dann die Beschleunigung in der entgegengesetzten Richtung. Die zur Umkehrung benötigte Zeit 7",_a entspricht also der Verzögerungszeit Td von /4 bis is und einer folgenden Beschleunigungszeit T« von (5 bis fe. Wie man sieht, ist die Umkehrzeil relativ lang, was die Druckgeschwindigkeil entsprechend herabsetzt.The printing cycle of a conventional ink jet printer is shown, the printing mechanism of which crosses the recording medium once per cycle. At ίο the carrier begins to cross the recording medium and is accelerated up to time fi when it reaches its full speed. The time interval between ii and h, referred to as t _s , is used to calm the system, whereupon in the time between r ₂ and h, i.e. H. during the interval Tp, the printing can take place at a constant speed, which can normally be maintained with some difficulty, which is necessary for the precise placement of the impression. Usually, printing is stopped shortly before the end of the constant speed range at time u to ensure linear operation. i> Between t * and (5 the carrier is decelerated, and fs its direction of movement is reversed for the following printing cycle. At time t _b , the acceleration takes place in the opposite direction. The time 7 ", _a required for reversal, therefore corresponds to the deceleration time Td from / 4 to is and a subsequent acceleration time T « from (5 to fe. As you can see, the reverse line is relatively long, which reduces the printing speed accordingly.

Mit Hilfe der Erfindung ist es möglich, sowohl bei Druckern mit konstanter Trägergeschwindigkeit, wie auch bei solchen mit nichtkonstanter Geschwindigkeit, die Druckposition genau zu bestimmen. Drucker mit nichtkonstanter Geschwindigkeit sind auch wenigstens während Teilen des Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgangs eines Druckzyklus druckbereit, und bei Druckern mit konstanter Geschwindigkeit sind die Anforderungen an die strikte Einhaltung der Geschwindigkeitskonstanz sehr liberal, wodurch die besonders hohen Kosten, die mit der genauen Konstanthaltung verbunden sind, vermieden werden. Ein Druckposition-Taktgeber ist mit der elektronischen Schaltung verbunden, welche die tatsächliche Geschwindigkeit des Trägers am Ort des letzten Abdrucks feststellt sowie die Vorgabe, die für die optimale Positionierung am nächsten Druckort erforderlich ist.With the help of the invention it is possible both for printers with constant carrier speed, such as even with those with a non-constant speed to determine the printing position exactly. Printer with non-constant speed are also at least during parts of the acceleration and deceleration process of a print cycle ready to print, and for constant speed printers the Requirements for strict adherence to the constant speed are very liberal, which makes the particularly high costs associated with keeping it constant can be avoided. A print position clock is connected to the electronic circuit, which determines the actual speed of the Determines the carrier at the location of the last imprint as well as the specification that is required for optimal positioning on next printing location is required.

F i g. 2 zeigt eine graphische Darstellung eines Geschwindigkeitsprofils für einen Druckzyklus eines Druckers mit nichtkonstanter Geschwindigkeit, mit welchem eine wesentlich größere Druckgeschwindigkeit möglich ist, als mit dem flacheren Profil gemäß Fig. 1. Die Kurve gemäß Fig.2 besteht im wesentlichen aus einer Beschleunigungsphase, die von der Zeit Γιο bis zur Zeit tu, reicht, die gefolgt ist von einer Verzögerungsphase von fi2 bis fi*, und wobei die Druckzeit T_p von f,, bis fi -_s reicht, bei einer relativ kurzer. Umkehrzeit T₁₃, welche gleich ist der Summe von T_a von fiobis in und Tjvon fnbis fnfür jeden Halbzyklus.F i g. 2 shows a graphical representation of a speed profile for a printing cycle of a printer with a non-constant speed, with which a significantly higher printing speed is possible than with the flatter profile according to FIG. 1. The curve according to FIG the time Γιο to time tu, which is followed by a delay phase from fi2 to fi *, and the printing time T _p from f1 to fi - _s , with a relatively short one. Reversal time T ₁₃ , which is equal to the sum of T _a from fiobis in and Tj from fn to fn for each half cycle.

Vorzugsweise wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein Geschwindigkeitsprofil gemäß Fig.3 benutzt Die Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen von f2o bis (23 bzw. f₂4 bis tu sind kürzer und verhältnismäßig konstant, die Phase konstanter Geschwindigkeit erstreckt sich von (23 bis f24, wobei jedoch unbeabsichtigte Geschwindigkeitsänderangen, wie in jedem anderen Teil des Zyklus, relativ harmlos sindPreferably, a velocity profile is in connection with the present invention according to Figure 3 uses the acceleration and deceleration phases of f2o to (23 f or ₂ to 4 tu are shorter and relatively constant, the constant velocity phase extending from (23 to f24, however, as in any other part of the cycle, unintended speed changes are relatively harmless

Beispielsweise, doch nicht einschränkend, kann ein Schrittmotor verwendet werden, da seine Drehmoment-Charakteristik ihn für diese Anwendung besonders geeignet erscheinen läßt Das Drehmoment eines Schrittmotors fällt exponentiell mit der Geschwindigkeit, wie aus der Fig.3 hervorgeht Während der Beschleunigungsphase T_;, und während der Druckphase T_p ist die Geschwindigkeit in einem gegebenen Moment:For example, but not by way of limitation, a stepper motor can be used, since its torque characteristics make it appear particularly suitable for this application. The torque of a stepper motor falls exponentially with the speed, as can be seen from FIG. 3. During the acceleration phase T _; , and during the printing phase T _p the speed at a given moment is:

1· = iy(l -1 = iy (l -

worin Vf die Endgeschwindigkeit, t die Zeit und r die Transportzeitkonstante bedeuten. Die Verzögerung des Schrittmotors ist angenähert linear, so daß während der Verzögerungsphase Td where Vf is the final speed, t is the time and r is the transport time constant. The deceleration of the stepping motor is approximately linear, so that during the deceleration phase Td

V= -atV = -at

worin a die Beschleunigungskonstante ist.where a is the acceleration constant.

Erfindungsgemäß wird die Transporizeitkonstante τ gleich der Verzögerungszeit Td gemacht, um jede Tendenz für eine Diskontinuität bei der Geschwindigkeit Null zu eliminieren. Vorzugsweise wird die Umkehrzeit (T_a+Td) gleich der Fortschaltzeit des Aufzeichnungsträgers gemacht, wobeiAccording to the invention, the transit time constant τ is made equal to the delay time Td in order to eliminate any tendency for a discontinuity at zero speed. Preferably, the reversal time (T _a + Td) is made equal to the advance time of the record carrier, where

TJT,= 1,2. TJT, = 1.2.

Die während der Beschleunigung und Verzögerung zurückgelegten Strecken sind gleich, und bei konstanter Zeilenlänge kann die Druckzeit beginnen bei der GeschwindigkeitThe distances covered during acceleration and deceleration are the same and are constant Line length, the print time can start at the speed

r = 0,7 V₁ ,r = 0.7 V ₁ ,

und wobei weder beim Beschleunigen noch beim Verzögern eine Wartezeit für das Einschwingen erforderlich ist. Es wird für den Fachmann leicht sein, die oben gemachten Ausführungen auf Zeilen unterschiedlicher Länge anzuwenden.and there is no waiting time for the settling in either acceleration or deceleration is required. It will be easy for a person skilled in the art to differentiate the statements made above on lines Length to apply.

F i g. 4 zeigt ein Funktionsdiagramm der erfindungsgemäßen Schaltung zum Absetzen eines Tintentropfens zum Druck oder zum Ablenken des Tropfens in eine Auffangvorrichtung entsprechend der Zeicheninformation, für ein Druckwerk, das nicht notwendigerweise mit konstanter Geschwindigkeit über den Aufzeichnungsträger geführt wird. Die Schaltung ist zum Messen der Geschwindigkeit ausgelegt und zur Berechnung der Vorgabezeit für das Abgeben des Drucksignals an die Steuerkreise des Tintenstrahl-Druckwerks. Ein Positions-Kodierer 50 liefert an seinem Ausgang 52 eine Folge von Impulsen, die dem Passieren des Druckwerkträgers an aufeinanderfolgenden Druckpositionen entlang einer Druckzeile zugeordnet sind. Ein zweiter Codierer 54 liefert eine Impulsfolge, die der Trägerposition in Abhängigkeit vor. der Drehzahl und Drehrichtung des kontinuierlich umlaufenden Schrittmotors zugeordnet ist, welcher den Träger antreibt. Diese Impulsfolge steht am Ausgang 56 zur Verfügung. Sie steuert in bekannter Weise den Schrittmotor. Der Kodierer 54 dient als Quelle von Impulsen mit einer Bandbreite (bis 24 Bildelemente), welche genügt, die Vorgabezeit auf die Frequenz zu bringen, bei welcher die Phase zwischen den Übergängen auf welche das Auslösesignal basiert ist, mit dem Ausgangssignal der noch zu beschreibenden Interpolationsschaltkreise verglichen werden kann. Ein Eingang eines Phasenvergleichers 58 ist mit dem Ausgang 52 des Positionskodierers 50 verbunden, während ein weiterer Eingang in einer Kaskadenschaltung an den Ausgang eines spannungsgesteuerten Rechteckwellengenerators 64 angeschlossen ist, so daß zusammen mit einer Verstärker- und Kompensationsschaltung 62 eineF i g. 4 shows a functional diagram of the circuit according to the invention for depositing an ink drop for printing or deflecting the drop into a collecting device according to the character information, for a printing unit that does not necessarily move over the recording medium at a constant speed to be led. The circuit is designed to measure the speed and to calculate the Specified time for the delivery of the print signal to the control circuits of the inkjet printer. A position encoder 50 delivers at its output 52 a series of pulses that allow the printer to pass through are assigned at successive print positions along a print line. A second Encoder 54 provides a pulse train that is dependent on the carrier position. the speed and direction of rotation of the continuously rotating stepping motor is assigned, which drives the carrier. These Pulse train is available at output 56. It controls the stepper motor in a known manner. Of the Encoder 54 serves as a source of pulses with a bandwidth (up to 24 picture elements) which is sufficient for the To bring the default time to the frequency at which the phase between the transitions to which the Trigger signal is based, with the output of the interpolation circuits to be described can be compared. One input of a phase comparator 58 is connected to the output 52 of the position encoder 50 connected, while another input is cascaded to the output of a voltage controlled square wave generator 64 is connected, so that together with a Amplifier and compensation circuit 62 a

phasenstabilisierte Schleife 60 gebildet ist. Die Schleife 60 arbeitet als Interpolationsschaltung und ist mit einem Analog-Phasenvergleicher 68 verbunden, der Teil einer weiteren phasenstabilisierten Schleife 70 ist, der eine zweite Verstärker- und Kompensationsschaltung 72, ein spannungsgesteuerter Rechteckwellengenerator 74 und ein Frequenzteiler 76 angehören. Die Richtungssignale werden an die Eingänge des Phasenvergleichers 68 angelegt. Die Schleife 60 wirkt als Analog-Tachometer und dient zur Steuerung der Phasenlage, bei welcher die Vorgabezeit-Schleife 70 mit dem Codierer 54 synchronisiert wird. In dieser Anordnung liefert der Codierer 54 an seinem Ausgang 56 Impulse, welche die Bewegungsrichtung des Trägers angeben sowie in Zeit und Phase über ein Bereich von 4π auftretende Impulsübergänge, wobei die Koinzidenz am Phasenvergleicher 68 die unkorrigierte Vorgabezeit ergibt. Die Analogspannung am Eingang des Rechteckwellengenerators 64 ist die Interpolation, die algebraisch zur Vorgabezeit addiert werden muß, um den Rechteckwellengenerator 74 zur richtigen Zeit anzustoßen, um die Tintentropfen-Ablenkung zu beeinflussen. Wenn die Geschwindigkeit zunimmt, eilt die Phase der Ausgangsimpulse des Rechteckwellengenerators 74 am Ausgang 80 vor, und die Schleifenverstärkung wird nachgeregelt, so daß die Voreilung gerade mit der angestrebten Vorgabezeit übereinstimmt. Der Abstand der vom Codierer 54 erzeugten Impulse ist notwendigerweise ein Vielfaches π oder ein Teil 1 In der Bildpunktabstände.phase stabilized loop 60 is formed. The loop 60 operates as an interpolation circuit and is connected to an analog phase comparator 68, which is part of a further phase-stabilized loop 70 to which a second amplifier and compensation circuit 72, a voltage-controlled square wave generator 74 and a frequency divider 76 belong. The direction signals are applied to the inputs of the phase comparator 68. The loop 60 acts as an analog tachometer and is used to control the phase position at which the default time loop 70 is synchronized with the encoder 54. In this arrangement, the encoder 54 delivers at its output 56 pulses which indicate the direction of movement of the carrier as well as pulse transitions occurring in time and phase over a range of 4π, the coincidence at the phase comparator 68 yielding the uncorrected default time. The analog voltage at the input of the square wave generator 64 is the interpolation which must be added algebraically to the default time in order to trigger the square wave generator 74 at the correct time to affect the ink drop deflection. When the speed increases, the phase of the output pulses of the square wave generator 74 leads at the output 80, and the loop gain is readjusted so that the lead just coincides with the desired default time. The spacing of the pulses generated by the encoder 54 is necessarily a multiple π or a part 1 in of the pixel spacing.

Eine ähnliche Anordnung ist in F i g. 5 dargestellt. Die Schleife 60 ist an einen Eingang eines Differentialverstärkers 82 angeschlossen. Ein Richtungsabtaster 84 dient dazu, entsprechend der Bewegungsrichtung des Trägers die Vorgabezeit zur laufenden Position zu addieren oder davon zu subtrahieren. Die beiden Ausgangssignale des Differentialverstärkers 82 werden einer angezapften Wicklung 86, 88 auf einem Magnetkern 90 zugeführt, der Teil einer elektromechanischen Anordnung ist, von welcher nur die wesentlichen Teile gezeigt sind. Die differentielle Erregung der Wicklung 86,88 lenkt einen ferromagnetischen Anker 92 aus einer Mittelstellung aus, in welcher der durch konventionelle Mittel, wie beispielsweise ein Paar leichter Federn (nicht gezeigt), gehalten wird. Der Anker 92 trägt eine Maske 94, welche eine Öffnung 96 aufweist. Diese elektromechanische Anordnung ist auf einem Druckwerk-Träger montiert, der durch das gestrichelte Rechteck 100 angedeutet ist. Der Magnetkern 90 und die Wicklung 86, 88 sind bezüglich des Trägers 100 fest angeordnet, während der Anker 92 mit der Maske 94 in der Anordnung um ±0,038 mm frei beweglich ist. Der Träger iOO wird durch einen kontinuierlich betriebenen Schrittmotor quer zur Papiervorschubrichtung angetrieben. Das Papier ist in einer konventionellen Papierführung gehalten, die nicht dargestellt ist Auf dem Maschinenrahmen ist eine Skala 110 angebracht, die mit auf dem Träger 100 angeordneten optischen Abtastmitteln zusammenarbeitet, die Teile des Positions-Codierers 50 sind. Die Hell-/Dunkel-Übergänge auf der Skala 110 sind genau eine Bildpunktposition voneinander entfernt, nämlich 0,21 mm. Ein opto-elektronischer Wandler, der durch ein Rechteck 98 angedeutet ist, erzeugt beim Abtasten der Skala 110 eine Pulsfolge, die an den Ausgangsklemmen 80 auftritt und wie vorher beschrieben zur Auslösung des Druckvorgangs dient. Die Bewegung der Maske 94 läßt die Phase des Positions-Codierers voreilen, wie das bereits im vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel der Fall war, und eine Nachregelung der Verstärkung führt zur Übereinstimmung zwischen dem Voreilen der Phase und der erforderlichen Vorgabezeit für die Ladung der Tintentropfen.A similar arrangement is shown in FIG. 5 shown. The loop 60 is connected to an input of a differential amplifier 82 connected. A direction scanner 84 is used to correspond to the direction of movement of the To add or subtract the default time from the current position. The two Output signals from the differential amplifier 82 are applied to a tapped winding 86, 88 on a magnetic core 90 supplied, which is part of an electromechanical arrangement, of which only the essential parts are shown. The differential excitation of the winding 86,88 directs a ferromagnetic armature 92 out of a Middle position, in which the conventional means, such as a pair of light springs (not shown). The anchor 92 carries a mask 94 which has an opening 96. This electromechanical The arrangement is mounted on a printing unit support, which is indicated by the dashed rectangle 100 is indicated. The magnetic core 90 and the winding 86, 88 are fixedly arranged with respect to the carrier 100, while the armature 92 with the mask 94 is freely movable in the arrangement by ± 0.038 mm. Of the Carrier 100 is driven by a continuously operated stepping motor across the paper feed direction. The paper is held in a conventional paper guide, which is not shown on A scale 110 is attached to the machine frame, the optical scale arranged on the carrier 100 Sampling means which are parts of the position encoder 50 cooperates. The light / dark transitions on the scale 110, exactly one pixel position is separated from one another, namely 0.21 mm. An opto-electronic Transducer, which is indicated by a rectangle 98, is generated when the scale 110 is scanned a pulse train that occurs at the output terminals 80 and as previously described to trigger the Printing process is used. The movement of the mask 94 leads the phase of the position encoder, like that was already the case in the previously described embodiment, and readjustment of the gain leads to a match between the phase advance and the required standard time for the Charge the ink drops.

^ri Fig.6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Steuerschaltung mit einem phasenstabilisierten Oszillator. Die Schleife 220 umfaßt einen Phasenvergleicher 222, eine Verstärker- und Kompensationsschaltung 224, einen spannungsgesteuerten Rechteckwellengenerator ^r i 6 shows a further embodiment of a control circuit with a phase-stabilized oscillator. The loop 220 comprises a phase comparator 222, an amplifier and compensation circuit 224, a voltage controlled square wave generator

in 226 und einen Frequenzteiler 228. Eine Folge von elektrischen Impulsen, welche die laufende Position des Trägers angeben, wird den Eingangsklemmen 230 des Phasenvergleichers 222 zugeführt. Der 2"-Frequenzteiler 228 ist Teil der Schleife 220 und erhöht derenin 226 and a frequency divider 228. A train of electrical pulses indicating the current position of the Specify carrier is fed to the input terminals 230 of the phase comparator 222. The 2 "frequency divider 228 is part of loop 220 and increments it

η Auflösung um den Faktor 2". Ein aufwärts und abwärts zählender Zähler 232 (M-Bit) dient zur Feststellung der absoluten Trägerposition bezüglich einer festen Referenz, wobei die Bewegungsrichtung des Trägers in Form einer Spannung an den Eingangsklemmen 234 anliegt, die die Zählrichtung aufwärts oder abwärts bestimmt. Das analoge Ausgangssignal der Schleife 220 läuft zu einem Analog/Digital-Wandler 236, der einen digitalen Vorgabewert erzeugt, welcher immer dann zu einem Q-Bit-Register 238 übertragen wird, wenn an den Klemmen 230 ein Impuls auftritt, der die neue Position des Trägers 100 bezüglich des Papiers angibt. Ein an den Rechteckwellengenerator 226 angeschlossener Zähler 240 (N-Bit) und der Zähler 232 liefern Trägerpositionsdaten an ein Rechenwerk 242, dem auch dieη resolution by a factor of 2 ". An upward and downward counting counter 232 (M-Bit) is used to determine the absolute carrier position with respect to a fixed reference, the direction of movement of the carrier being applied to input terminals 234 in the form of a voltage, which counts upward The analog output signal of the loop 220 goes to an analog / digital converter 236 which generates a digital default value which is transmitted to a Q-bit register 238 whenever a pulse occurs at the terminals 230 indicates the new position of the carrier 100 with respect to the paper. A counter 240 (N-bit) connected to the square wave generator 226 and the counter 232 supply carrier position data to an arithmetic unit 242, to which the

jo Richtungsinformation zugeht, und der Vorgabewert vom Register 238 wird zur Positionsangabe addiert oder davon subtrahiert, je nach Ergebnis der Interpolation. Für das Drucken in nur einer Richtung wird das Ausgangssignal der Schleife 220 dem Rechenwerk 242 direkt zugeführt, wobei auf den Zähler 240 verzichtet werden kann. Zwischen dem Rechenwerk 242 und den Ausgangsklemmen 280, an welchen der Auslöseimpuls für das Tintenstrahl-Druckwerk auftritt, ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Vergleicher 244 (M-Bit) angeordnet, der den Druckvorgang so lange sperrt, bis eine erste Druckposition auf Grund von Daten von der Zentraleinheit über den Eingang 248 in einen Zähler 246 geladen ist.jo direction information is received, and the default value from register 238 is added to the position specification or subtracted from this, depending on the result of the interpolation. For printing in one direction only, this will be The output signal of the loop 220 is fed directly to the arithmetic unit 242, the counter 240 being dispensed with can be. Between the arithmetic unit 242 and the output terminals 280 at which the trigger pulse occurs for the inkjet printer, a comparator 244 (M-bit) is arranged in this embodiment, which blocks the printing process until a first print position based on data from the Central unit is loaded into a counter 246 via input 248.

F i g. 7 ist ein Funktionsdiagramm einer Schaltung, die im Austausch für den soeben beschriebenen Analog/Digital-Wandler 236 und das Register 238 verwendet werden kann (obwohl nicht auf diese Verwendung beschränkt), was wegen der Kostspieligkeit des Analog/Digital-Wandlers erwünscht ist. Die in F i g. 7 gezeigte Schaltung berechnet einen digitalen Geschwindigkeitswert direkt aus Zeitmessungen. Für eine TeiiungSöpcfäüöfi wifu cifi iieräiivcf Auuitions- ^öuei Subtraktions-)Prozeß benutzt. Die Schaltung umfaßt einen Akkumulator 260, der ein N-Bit-Addierwerk 262 und ein Summenregister 266 umfaßt, welches mit einem Datenwähler 268 verbunden ist Der Akkumulator 260 hat eine Kapazität von 2ⁿ⁺¹—2. Das Zeitintervall zwischen zwei Positionsimpulsen, die am Eingang 254' auftreten, wird mittels eines Rechteckwellengenerators 270 und eines Zählers 272 gemessen. Der Meßwert wird zwischenzeitlich in einem Register 274 gespeichert Die Pulsfolgefrequenz des Generators wird entsprechend der gewünschten Auflösung gewählt und sollte vorzugsweise quarzstabilisiert sein, um die erforderliche Frequenzkonstanz zu garantieren. Die Quarzfrequenz kann beispielsweise 5 MHz betragen.F i g. 7 is a functional diagram of circuitry that may be used in exchange for (although not limited to that use) the analog-to-digital converter 236 and register 238 just described, which is desirable because of the cost of the analog-to-digital converter. The in F i g. The circuit shown in FIG. 7 calculates a digital speed value directly from time measurements. Used for a division ( subtraction) process. The circuit comprises an accumulator 260 which comprises an N-bit adder 262 and a sum register 266 which is connected to a data selector 268. The accumulator 260 has a capacity of 2 ^{n + 1-2} . The time interval between two position pulses occurring at the input 254 ′ is measured by means of a square wave generator 270 and a counter 272. The measured value is meanwhile stored in a register 274. The pulse repetition frequency of the generator is selected according to the desired resolution and should preferably be quartz stabilized in order to guarantee the required frequency constancy. The quartz frequency can be 5 MHz, for example.

Ein Schaltwerk 276, das an den Generator 270, an den Eingang 254' und an den Obertragausgang desA switching mechanism 276 connected to the generator 270, to the input 254 'and to the output of the

Addierwerks 262 angeschlossen ist, hat eine Ausgangsdatenleitung, welche an einen Addierzyklus-Zähler 278 angeschlossen ist sowie Steuerleitungen, die zum Summen-Register 266 und zu einem Zählerstand-Register 238' führen. Vom Inhalt des Akkumulators 260 wird eine konstante Distanz d abgezogen, indem das inverse der Zahl c/addiert wird.
Der WertAdder 262 is connected, has an output data line which is connected to an adding cycle counter 278 and control lines which lead to the sum register 266 and to a count register 238 ' . A constant distance d is subtracted from the contents of the accumulator 260 by adding the inverse of the number c /.
The value

y = 2"^M - d y = 2 " ^M - d

(5)(5)

U)U)

wird dem Addierwerk 262 als ADDEND A zugeführt, während der vorher im Summenregister 266 gespeicherte Zeit-Meßwert Tals ADDEND Bzugeführt wird. Am Ausgang des Addierwerks tritt dann die Summe y+ T auf, die vom Datenwähler 268 unter Steuerung durch das Schaltwerk 276 abgerufen und in das Summenregister 266 übertragen wird. Beim Laden des Registers 266 nimmt der ADDEND A den Wert y+ T an, und der Wert y+2T erscheint am Eingang des :> <> Registers 266. Jede Zuführung eines Vorgabeimpulses an das Summenregisler 266 führt zu einem Addierzyklus, und nach m— 1 solchen Addierzyklen läuft der Akkumulator 260 über. Daraus ergibt sichis supplied to the adder 262 as ADDEND A , while the measured time value TAL previously stored in the sum register 266 is supplied as ADDEND B. The sum y + T then occurs at the output of the adder, which is called up by the data selector 268 under the control of the switching unit 276 and transferred to the sum register 266 . When the register 266 is loaded, the ADDEND A assumes the value y + T , and the value y + 2T appears at the input of the:><> register 266. Each supply of a default pulse to the sum register 266 leads to an adding cycle, and after m- 1 Accumulator 260 overflows such adding cycles. This results in

ι· + HiT = 2"ι + HiT = 2 "

(6)(6)

worin m der Wert der gesuchten Geschwindigkeit ist. Dieser Wert tritt am Ausgang des Addierzyklus-Zählers 278 auf und wird in das Zählerstand-Register 238' jo übertragen.where m is the value of the speed sought. This value occurs at the output of the adding cycle counter 278 and is transferred to the counter reading register 238 'jo.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in F i g. 8 gezeigt, worin ein phasenstabilisierter Oszillator einen Pha. endetektor 222, einen spannungsgesteuerten Rechteckwellengenerator 326 und einen Frequenzteiler ι > 328 umfaßt, '"ür die in dieser Anwendung erforderliche Auflösung wurde ein Auflösungsfaktor von 8 benutzt. Um die Auflösung zu ändern, kann entweder der Frequenzteiler 328 geändert werden, oder es kann ein zusätzlicher Frequenzteiler 329 eingeschaltet werden. Die Schleife 320 wird zur Verfolgung der Position des Trägers benutzt. Beim Transport des Trägers entlang einer Druckzeile wird eine Folge von Positionsimpulsen erzeugt, die über den Eingang 330 und den Phasendetektor 322 in die Schleife 320 einlaufen. Dem Eingang 334 4-j wird eine die Bewegungsrichtung des Trägers charakterisierende Spannung zugeführt. Der Frequenzteiler 329 und ein 12-Bit-Zähler 336, der an den Rechteckwellengenerator 326 angeschlossen ist, dienen als Positionszähler, wobei der Frequenzteiler 329 als Interpolationsschaltung die Bildpunktauflösung zwischen den Druckpositionen in acht Teile teilt. Da das Drucken in beiden Richtungen erfolgt, wird die die Transportrichtung charakterisierende Spannung am Eingang 334 in den Frequenzteiler 329 und den Zähler 336 sowie in das Rechenwerk 342 eingespeist, wobei das Rechenwerk außerdem die Ausgangssignale vom Frequenzteiler 329 und vom Zähler 336 erhält.Another embodiment of the invention is shown in FIG. 8, wherein a phase stabilized oscillator has a Pha. end sector 222, a voltage-controlled square wave generator 326 and a frequency divider 328 , '"For the resolution required in this application, a resolution factor of 8 was used. To change the resolution, either the frequency divider 328 can be changed, or an additional one can be used Frequency divider 329. The loop 320 is used to track the position of the carrier. When the carrier is transported along a print line, a sequence of position pulses is generated which enter the loop 320 via the input 330 and the phase detector 322. The input 334 4 -j a voltage characterizing the direction of movement of the carrier is supplied. The frequency divider 329 and a 12-bit counter 336, which is connected to the square wave generator 326 , serve as position counters, the frequency divider 329 as an interpolation circuit dividing the pixel resolution between the print positions into eight parts Since printing in takes place in both directions, the voltage characterizing the transport direction is fed to the input 334 in the frequency divider 329 and the counter 336 as well as in the arithmetic unit 342 , the arithmetic unit also receiving the output signals from the frequency divider 329 and the counter 336.

Eine Schaltung 346 ermittelt die Vorgabezeit bezüglich der augenblicklichen Geschwindigkeit. Die Schaltung 346 umfaßt einen Generator 348, und einen Zähler 350, der an dem Generator 348 sowie an den Eingang 330 für die Positionssignale angeschlossen ist. Die Pulswiederholungsfrequenz des Generators 348 ist auf 5 MHz festgesetzt und vorzugsweise quarzstabilisiert. Der Zähler 350 zählt die zwischen den Positionssignalen am Eingang 330 auftretenden Impulse vom Generator 348, und diese Zählung wird in ein Register 352 übertragen, das in Kaskadenschaltung mit einem Adreßregister eines programmierbaren Festspeichers 354 angeordnet ist. Der Zählwert dient dabei als laufende Adresse für den Festspeicher. Dieser liefert die Vorgabezeit, welche an das Rechenwerk 342 übertragen wird.A circuit 346 determines the default time with respect to the current speed. The circuit 346 comprises a generator 348 and a counter 350 which is connected to the generator 348 and to the input 330 for the position signals. The pulse repetition frequency of generator 348 is set at 5 MHz and is preferably crystal stabilized. The counter 350 counts the pulses from the generator 348 occurring between the position signals at input 330, and this count is transferred to a register 352 which is arranged in cascade connection with an address register of a programmable read-only memory 354 . The count value serves as the current address for the permanent memory. This supplies the specified time, which is transmitted to the arithmetic unit 342.

Die Trägerposition, die durch die Ausgangssignale auf den »Grob«- und »Fein«-Ausgangsleitungen des Zählers 336 und des Frequenzteilers 329 repräsentiert wird sowie die Vorgabezeit, welche vom Festspeicher 354 geliefert wird, werden im Rechenwerk 342 algebraisch addiert und einem Vergleicher 356 zugeführt, an dessen Ausgangsleitung 380 ein reversierbarer Zähler 358 angeschlossen ist, dessen Zählrichtung durch das Richtungssignal am Eingang 334 gesteuert wird. Die Ausgangssignale des Zählers 358 laufen in den Vergleicher 356. The carrier position, which is represented by the output signals on the “coarse” and “fine” output lines of the counter 336 and the frequency divider 329 , as well as the default time, which is supplied by the read-only memory 354, are algebraically added in the arithmetic unit 342 and fed to a comparator 356 , to whose output line 380 a reversible counter 358 is connected, the counting direction of which is controlled by the direction signal at input 334. The output signals of the counter 358 go into the comparator 356.

Das Rechenwerk 342 wird zwischen aufeinanderfolgenden Positionsimpulsen achtmal nachgeführt. Die Vorgabezeit wird zwischen je zwei Positionsimpulsen nachgeführt. Daher werden die Geschwindigkeit und die zugeordnete Vorgabezeit jeweils für die Position vor derjenigen Position berechnet, an welcher die laufende Aufzeichnung stattfindet.The arithmetic unit 342 is updated eight times between successive position pulses. The default time is tracked between two position impulses. Therefore, the speed and the assigned default time are calculated for the position in front of the position at which the current recording takes place.

Hier/u 4 Blatt ZeichnungenHere / u 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Circuit for the ongoing determination of the point in time of the droplet charging in one Inkjet printer with at least one row of nozzles running transversely to the line direction which are ejected under pressure streams of ink, which within charging electrodes in individual droplets are dissolved and when they are not needed for printing, they are electrically charged and deflected into an ink collecting aperture when passing a constant deflection field the nozzles are arranged on a carriage reciprocating in the direction of the rows, its non-uniform speed converted into a pulse train by a position encoder is characterized by a first phase-stabilized one connected to the position encoder (50) Loop (60), with one with its first input to the position encoder (50) connected first phase comparator (58) and a first connected in series with this Square wave generator (64), the output of which connects to the second input of the phase comparator (58) is connected by a second phase stabilized loop (70) consisting of a second phase comparator (68), the first input of which is connected to a motor encoder (54), one to the Output of this phase comparator (68) connected to the second square wave generator (74) and a frequency divider (76) connected to its output (80), the output of which is connected to the second input of the second phase comparator (68) is connected, and by a connection from Output of the first phase comparator (58) to a third input of the second phase comparator (68), the whole in such a way that when the carrier speed is increased, the phase of the signal on The output (80) of the generator (40) leads so that in the second loop (70) an amplifier (72) the control voltage of the generator (74) is increased until the required default time is reached.

2. Circuit for the ongoing determination of the time of the droplet charging in an ink jet printer with at least one row of nozzles running transversely to the line direction, from which streams of ink are ejected under pressure, which are dissolved within charging electrodes into individual droplets and when they are not required for printing are, are electrically charged, and are deflected when passing a constant deflection field in an ink collecting aperture, the nozzles are arranged on a carriage reciprocating in the line direction, the non-uniform speed of which is converted by a position encoder into a pulse train, characterized by a phase-stabilized loop (60) with a phase comparator (58) connected with its first input to the position encoder (50) and a square wave generator (64) connected in series with the latter, the output of which is connected to the second input of the phase comparator (58) a en differential amplifier (82) whose first input is connected to the output of the phase comparator (58) and a second input to a motor encoder (54) to e ^r>, and the outputs of which the windings (86, 88) of an electromechanical transducer (90 , 92, 94) are connected, which transducer (90,92,94) is arranged on the printing support (100) , the armature (92) of the transducer (9O ₅ 92,94) having a mask (94) connected to it According to the differential supply of the windings (86, 88) pivoted so that an electro-optical scanning device (96, 98) arranged on the mask (94) emits phase-controlled pulses when scanning a scale (110) arranged stationary on the machine frame Determination of the default time can be used.

3. Circuit for the ongoing determination of the point in time of the droplet charging in an inkjet printer with at least one row of nozzles running across the line direction, from which streams of ink are ejected under pressure, which are dissolved into individual droplets within charging electrodes and when they are not required for printing, are electrically charged, and are deflected when passing a constant deflection field in an ink collecting aperture, the nozzles are arranged on a carriage reciprocating in the line direction, the non-uniform speed of which is converted by a position encoder into a pulse train, characterized by a phase-stabilized loop (220 ), for measuring the relative speed between printing unit and carrier, with a phase comparator (222) connected to the position encoder (50) with its first input (230 ) and a square wave generator (226) connected in series with it, the output of which is via it has a frequency divider (228) connected to the second input of the phase comparator (222) , an analog / digital converter (236) which digitizes the analog output signal of the loop (220) and, via a register (238), an arithmetic unit (242) supplies (B) a first counter (240 ) connected to the output of the square wave generator (226) and a second counter (232) connected to the position encoder (50), the outputs of which are connected to the arithmetic unit (242) (A)

4. Circuit for the ongoing determination of the time of the droplet charging in an inkjet printer with at least one row of nozzles running transversely to the line direction, from which streams of ink are ejected under pressure, which are dissolved into individual droplets within charging electrodes and when they are not required for printing, are electrically charged, and are deflected when passing a constant deflection field in an ink collecting aperture, the nozzles are arranged on a carriage reciprocating in the line direction, the non-uniform speed of which is converted by a position encoder into a pulse train, characterized by a phase-stabilized loop (320 ) for measuring the relative speed between the printing unit and the recording medium, with a phase detector (322), the first input of which is connected to the position encoder (50), and the output of which is connected to a first voltage-controlled square wave generator (326) v is connected, the output of which is connected to the second via a first frequency divider (328)

The input of the phase detector (322) and a frequency divider (329) is connected to an arithmetic unit (342), a second square wave generator (348), the output of which is connected to the first input of a counter (350), the second input of which is connected to the position encoder r (50) is connected, and the outputs of which are connected to the arithmetic unit (342) via a register (352) and a permanent memory (354) , at the output of which a signal representing the default time! occurs.