DE2817641C2

DE2817641C2 - Tintenstrahldrucker

Info

Publication number: DE2817641C2
Application number: DE2817641A
Authority: DE
Inventors: James E. Xenia Ohio Burnett; Suresh C. Paranjpe
Original assignee: Mead Corp 45463 Dayton Ohio; Mead Corp
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1977-04-21
Filing date: 1978-04-21
Publication date: 1983-09-22
Also published as: NL7802510A; BE865579A; BR7802412A; SE7804513L; FR2387776B1; JPS59187265U; IT1108493B; JPS53136835A; US4112469A; IL54177A; GB1601836A; FR2387776A1; CH620639A5; DE2817641A1; SE426201B; CA1089917A; IL54177A0; IT7867880A0

Description

a) eine ebene Haltevorrichtung zur Aufnahme des Originals,

b) eine Beleuchtungsvorrichtung zum Beleuchten des Originals,

c) eine OrehspiegelVorricntung zur variablen Winkelablenkung des vom Original kommenden Lichts entsprechend der Drehung des rotierenden Trägers,

d) ein Feld aus lichtempfindlichen Elementen, die in der gleichen Weise wie Strahldüsen angeordnet sind,

e) einen Kollimator und eine Fokussierlinse, die im Strahlengang zwischen der Vorlage und dem lichtempfindlichen Feld angeordnet sind und

f) eine Transportvorrichtung zum Bewegen der lichtempfindlichen Elemente, des Kollimators, der Fokussierlinse und der Spiegelvorrichtung in einer zur Drehachse der Spiegelvorrichtung parallelen Richtung synchron mit der axialen Vorwärtsbewegung der Düsenmatrix,

dadurch gekennzeichnet, daß der Kollima- ^5ΰ tor (17) zwischen das Original (14) und die Drehspiegelvorrichtung (18) zum Parallelrichten des vom Original reflektierten Lichts eingefügt ist, daß die Drehspiegelvorrichtung (18) das parallelgerichtete Licht ablenkt und daß die Fokussierungslinse (J9) das parallelgerichtete und abgelenkte Licht zur Erzeugung eines Abbildes wenigstens eines Teils des Originals (14) auf das Feld aus lichtempfindlichen Elementen fokussiert.

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahldrucker gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs. ^b5

Ein solcher Tintenstrahldrucker geht aus der DE OS 09 338 hervor, jedoch wird bei diesem Drucker das vom Original reflektierte Licht von einer Linse auf einen Drehspiegel fokussiert, der das fokussierte Licht dann zu einer weiteren Linse lenkt, die es auf die lichtempfindlichen Elemente richtet. Für einen Tintenstrahldrucker, bei dem höchste Anforderungen an die Verzerrungsfreiheit der zu erzeugenden Kopien gestellt werden, ist diese Art der Übertragung des vom Original reflektierten Lichts auf die lichtempfindlichen Elemente nicht optimal.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tintenstrahldrucker der geschilderten Art so auszugestalten, daß optische Verzerrungen während der Abtastung des Originals vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Merkmalen gelöst Im erfindungsgemäßen Tintenstrahldrukker bewirkt der Kollimator zwischen dem Original und der Drehspiegelvorrichtung das Parallelrichten des vom Original reflektierten Lichts. Die Drehspiegelvorrichtung lenkt das parallelgerichtete Licht ab, das dann von der Fokussierungslinse so auf das Feld der lichtempfindlichen Elemente fokussiert wird, daß wenigstens das Abbild eines Teils des Originals erzeugt wird.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Tintenstrahldruckers,

F i g. 2 eine Schnh (ansicht eines Strahltropfen-Druckkopfs, und

Fig.3 eine Draufsicht auf eine im Druckkopf von F i g. 2 verwendete Lochplatte.

Der in F i g. 1 dargestellte Tintenstrahldrucker enthält eine Originalbeleuchtungsvorrichtung 10, ein Ablenksystem 11, ein Drucksystem 12 und ein Papiertransportsystem 13. Zur Erzeugung einer oder mehreren Kopien wird ein Original 14 flach auf eine aus Glas bestehende ebene Haltevorrichtung 15 gelegt. Ein geeigneter Steuerschalter schaltet zwei Lampen 16 ein, die das Original 14 für das Abbilden durch eine einen Kollimator 17 bildende Abtasilinselseknichten.

Das von dem Kollimator 17 abgetastete Bild wird von der Oberfläche eines Drehspiegels 18 zu einer weiteren Linse 19 reflektiert, die es auf ein Feld 20 von Photodioden abbildet Wie zu erkennen ist, sind die Lichtstrahlen nach dem Austreten aus dem Kollimator 17 parallelgerichtet, so daß eine verzerrungsfreie Abtastung erhalten wird. Im Photodiodenfeld 20 sind die einzelnen Photodioden in einer Linie im Abstand voneinander angebracht, so daß im Abstand voneinander liegende Punkte längs einer Linie, beispielsweise der Linie 42, beobachtet werden. Das Drehen des Drehspiegels 18 hat zur Folge, daß sich die Linie der beobachteten Punkte in der vom Pfeil 43 angegebenen Richtung bewegt. Bei dem hier zu beschreibenden bevorzugten Ausführungsbeispiel können im Abstand voneinander 59 einzelne Photodioden zur Beobachtung von 59 Punkten längs der Linie 42 vorgesehen sein. Diese 59 Beobachtungspunkte können jeweils einen Durchmesser von 0,1 mm und einen Abstand von 0,5 mm haben.

Das Ablenksystem wird von einem Tisch 21 getragen, der auf einer Schnecke 23 sitzt. Die Schnecke 23 wird von einem Synchronantriebsmotor 22 unter der Steuerung durch eine Steuereinheit 24 angetrieben. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Schnekke 23 eine solche Steigung, daß eine Umdrehung des Motors 22 den Tisch 21 um 5,9 mm axial längs der Schnecke bewegt. Der Motor 22 kann sich mit einer Drehzahl von 33'Λ Umdrehungen pro Sekunde drehen.

so daß sich die Schnecke in einem Zeitraum von 033 Sekunden 31mal dreht und das Ablenksystem um 18,29 cm vorwärts bewegt.

Diese Vorwärtsbewegung ermöglicht das Kopieren eines Originals in einer Breite von 20 cm.

Während der Antriebsmotor 22 den Tisch 21 in axialer Richtung vorwärts bewegt, dreht der Antriebsmotor 25 den Drehspiegel 18 ebenfalls mit einer Drehzahl von 33V₃ Umdrehung pro Sekunde. Dies bewirkt ein wiederholtes Abtasten der Beobachtungslinie 42 längs des Originals 14 synchron mit der oben beschriebenen Abtastung in Richtung der Breite des Originals. Der Antriebsmotor 25 arbeitet ebenfalls unter der Steuerung durch die Steuereinheit 24, die einen quarzgesteuerten 100 kHz-Oszillator enthält.

Ein Zähler teilt das 100 kHz-Signal durch 3000, damit Antriebssteuersignale für die Antriebsmotore 22 und 25 erhalten werden. Das 100 kHz-Ausgangssignal des Oszillators steuert auch die später noch erwähnte Strahlanregung.

Das Drucksystem 12 enthält einen Druckkopf 26 und eine Trommel 30. Die Trommel 30 ist an eine (nicht dargestellte) Luftleitung angeschlossen, und sie weist eine perforierte Oberfläche auf, damit ein Druckbogen 29 mittels Unterdruck gehalten werden kann. Die Trommel 30 wird unter der Steuerung durch die Steuereinheit synchron mit der Drehung des Drehspiegels 18 von einem Antriebsmotor 31 gedreht

Wie in F i g. 1 außerdem dargestellt ist, ist der Druckkopf 26 so angebracht daß er gemeinsam mit dem Tisch 21 angetrieben wird. Der Druckkopf wandert also längs einer Schnecke 27, die mittels eines Kegelrads 29 von der Schnecke 23 angetrieben wird. Die Schnecke 27 hat die gleiche Steigung wie die Schnecke 23, so daß der Druckkopf 26 den Druckbogen 29 in exakter Überein- J5 Stimmung mit der Abtastung des Originals 14 durch das Photodiodenfeld 20 abtastet

Die Schnecke 27 kann aber auch unter der direkten Steuerung durch die Steuereinheit 24 von einem eigenen Antriebsmotor angetrieben werden. Eine (nicht darge- «o stellte) Kupplung ermöglicht ein Antreiben der Schnecken in der Vorwärtsrichtung und in der Rückwärtsrichtung, so daß das Kopieren in jeder Richtung erfolgen kann.

Der Druckkopf 26 hat vorzugsweise einen Schichtaufbau, wie in der US-Patentschrift 35 86 907 beschrieben ist Er erzeugt ein Feld aus Strahlen, die in Längsrichtung einen Abstand voneinander haben. Falls es erwünscht ist, kann der Druckkopf ein Feld aus Strahlen erzeugen, die in zwei parallelen Reihen ">« angeordnet sind, wie es in der US-Patentschrift 37 01 998 beschrieben ist; in diesem Fall muß das Photodiodenfeld 21 in der gleichen Weise angeordnet sein. Der Druckkopf 26 kann auch ein Feld aus Strahlen erzeugen, die in einer einzigen Linie angeordnet sind; zu diesem Zweck kann er eine Lochplatte 44 m:t 59 Löchern 45 enthalten, die gemäß F i g. 3 angeordnet sind. Typischerweise hat jedes Loch einen Durchmesser von etwa 0,04 mm bei einem Lochmittenabstand von 0,5 mm.

Weitere Einzelheiten des Druckkopfs 26 sind in Fig.2 dargestellt; daraus ist zu erkennen, daß die Hauptbestandteile ein Flüssigkeitszufuhranschluß 46, die Lochplatte 44, eine Laderingplatte 48, Ablenkelektroden 49 und ein Fänger 50 sind. Der Anschluß 46 enthält einen Von at ?n Drucktinte 52. die unter Druck zur Bildung einer Reihe aus Tintenströmen durch die Löcher 45 fließt.

Ein mit einem 100 kHz-Ansteuersignal an der Leitung 61 gespeistes Anregungsorgan 51 bewirkt die Anregung der Tintenströme, so daß diese in einer Folge von Tropfen 54 aufbrechen. Die Tropfen werden von einer Reihe von Laderingen 53, die in der gleichen Linie mit den Löchern 45 liegen, wahlweise aufgeladen. Die Drucksteuersignale die in Abhängigkeit von dem auf das Photodiodenfeld 20 fokussierten licht erzeugt werden, werden jeweils über eine Leitung 157 an den zugehörigen Ladering 53 angelegt Die aufgeladenen Tropfen werden von den Ablenkelektroden 49 in den Fänger 50 abgelenkt während sich die ungeladenen Tropfen zur Ablagerung auf dem Druckbogen 29 weiterbewegen. Das Laden und Ablenken wird so ausgeführt wie in den oben genannten US-Patentschiften 35 86 907 und 37 01 998 angegeben ist; das Laden der Tropfen erfolgt dabei unter der Steuerung durch Photodioden-Ausgangssignale. Die Tropfenanregung muß in der Weise ausgeführt werden, daß alle Tropfen in allen Strömen phasengleich erzeugt werden. Zu diesem Zweck kann eine Anregung ,Anordnung angewendet werden, wie sie in der uT-Patenischrift 39 00 162 beschrieben ist Es ist zu erkennen, daß die in Fig.2 dargestellte Anordnung nur ein schematisches Beispiel ist

Aus F''g. 1 ist zu erkennen, daß der Druckbogen 29 der Trommel 30 aus einem Papiervorratsstapel 32 in einem Vorratsmagazin 33 zugeführt wird. Eine (nicht dargestellte) Papierzufuhrvorrichtung führt die Druckbögen mehreren Riemen 35 zu, die sicii kontinuierlich um zwei Rollen 36 und 37 bewegen.

Die Riemen 35 transportieren die Bögen 29 mit Hilfe von Sogkräften zwischen ihren benachbarten Rändern. Zu diesem Zweck sind eine untere Kammer 38 und eine obere Kammer 39 vorgesehen, die an (nicht dargestellte) Unterdruckquellen angeschlossen sind. Auch die Rollen 36 und 37 sind an (nicht dargestellte) Luftzuführungen angeschlossen, mit deren Hilfe in steuerbarer Weise den Innenräumen der Trommeln entweder ein Überdruck oder ein Unterdruck zugeführt werden kann. Die Trommeln weisen unterteilte Schlitze auf, Gie in einer Linie mit den Rändern der Riemen 35 liegen, so daß ein vorbeitransportierter Bogen 29 von den Riemen 35 erfaßt oder von diesen abgelcs» werden kann.

Ein (nicht dargestelltes) pneumatisches System steuert wahlweise das Anlegen eines Überdrucks oder eines Unterdrucks an die Trommeln 30,36 und 37. Das pneumatische System wird von Papierfühlern in der Nähe der Trommeln 36 und 37 und von einem durch den Kontakt mit dem Druckkopf 26 aktivierten Auslöseschalter betätigt.

Bei Beginn eines Druckvorgangs wird an die Tromn£:'n 30 und 36 ein Unterdruck und an die Trommel 37 ein Überdruck angelegt. Wenn die Papierzufuhrvorriduung den Riemen 35 im Bsreich der Trommel 36 einem Druckbogen 29 zuführt, wird dieser Bogen daher von den Riemen erfaßt und zur Trommel 37 transportiert. Mehrere (nicht dargestellte) Papierführungen übertragen uen Bogen von der Trommel 37 zur Trommel 30, damit das Drucken beginnen kann.

Wenn der Druckbogen vollständig bedruckt Vvorden ist, betätigt der Druckkopf 26 den erwähnten Auslöseschalter, der seinerseits den Betrieb eines angrenzend an die Trommel 30 angebrachten Papierfühlers freigibt. Der Papierfühler stellt die Anwesenheit des Druckbogens 29 fest, und veranlaßt nach einer geeigneten Verzögerungszeit das pneumatische Steuersystem, an

das Innere der Trommel 30 einen Überdruck und an das Innere der Trommel 37 einen Unterdruck anzulegen. Dadurch wird der Druckbogen 29 von der Trommel 30 zu den Riemen 35 überführt. Der Druckbogen wandert dann längs der Riemen 35 zum Aufnahmemagazin 41. Nach der Ankunft beim Aufnahmemagazin 41 bewirkt ein Papierfühler die Aktivierung des pneumatischen Systems, damit an das Innere der Trommel 36 ein Überdruck angelegt wird. Dadurch wird der Druckbogen 29 von den Riemen 35 abgelöst, und eine Gruppe von (nicht dargestellten) Papierführungen überträgt den Bogen zu dem Stapel 40 der bedruckten Bögen. Bei der Trommel 30 kann natürlich auch eine geeignete -, Trocknungsvorrichtung angebracht sein, wie es auf Grund der Trocknungseigenschaften der verwendeten Tinte und des verwendeten Papiers sowie der Kopiergeschwindigkeit erforderlich sein kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Tintenstrahldrucker mit einem rotierenden Träger zum Halten eines zu bedruckenden Bogens, einer Papiertransportvorrichtung zum Zuführen dieses Bogens zu dem Träger und zum Abnehmen des Bogens von dem Träger, einer Antriebsvorrichtung zum Drehen des Trägers, einem Druckkopf mit einer Lochplatte, in der mehrere Löcher angebracht sind, die eine Düsenmatrix zur Erzeugung eines Feldes paralleler Strahlen bilden, mit denen auf einem an dem Träger angebrachten und mit diesem rotierenden Bogen eine Reihe nicht zusammenhängender Bfldinformationsspuren gedruckt werden, einer Vorschubvorrichtung zum Vorwärtsbewegen der Düsenmatrix in einer parallel zur Achse der Drehbewegung des Trägers verlaufenden Richtung mit einer solchen Geschwindigkeit, daß sich die Bildinformationsspuren zur Erzeugung eines Aufdrucks mit vollständiger Bedeckung ineinander verschachteiü, einer DrücksieuervOrriehtung zur Steuerung des Betriebs der Düsen, einer Auslösevorrichtung zum Auslösen der Abnahme des zu bedruckenden Bogens von dem Träger mit Hilfe der Papiertransportvorrichtung und einer Vorrichtung zur Abtastung eines Originals, die folgende Bauein-, heiten enthält: