DE2855063C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine im Oberbegriff des Anspruchs 1
angegebene Art einer Schräglage-Korrektureinrichtung für
einen Tintenstrahldrucker.
Der IBM 66/40-Drucker verwendet eine einzige Düse und arbeitet
nach dem Prinzip der Ladeamplitudensteuerung. Bei derartigen
Druckern wird die Ablenkung eines geladenen Tintentröpfchens
in der Vertikalen einer Punktmatrix erreicht durch Steuerung
der Ladeamplitude der einzelnen Tintentröpfchen, um beim
Passieren der Ablenkplatten Unterschiede in der Größe der
Ablenkung zwischen den einzelnen Tintentröpfchen zu erzeugen.
Die Ablenkung in der Horizontalen wird jedoch durch die Bewegung
des die Düse tragenden Wagens erzielt, der außerdem die
Ladeelektrode zur Aufladung der Tintentröpfchen in Übereinstimmung
mit den aufzuzeichnenden Signalen und die Ablenkplatten
trägt.
Bei diesem Drucker werden die Tintentröpfchen in der Vertikalen
von ihrer untersten Druckposition nach oben bis zu ihrer
höchsten Druckposition abgelenkt. Wenn ein weißer Zwischenraum
ohne Aufnahme von Tintentröpfchen erzeugt werden soll, bleiben
die Tintentröpfchen ungeladen oder erhalten lediglich eine
Mindestladung und sind gegen die Tintenauffangblende zum Zwecke
der Rückführung in das Tintenversorgungssystem gerichtet. Da
die Matrix durch den Tintenstrahl von ihrer untersten Druckposition
bis zu ihrer höchsten Druckposition überstrichen wird,
und sich der Wagen von links nach rechts bewegt, liegt die
Matrix in der Richtung der Wagenbewegung schräg. Diese Schräglage
beträgt bei diesem bekannten Drucker 0,106 mm bei einer
vertikalen Entfernung von 4,24 mm oder anders ausgedrückt
1,43°. Bei diesem Drucker wird diese Schräglage durch Kippung
der Ablenkplatteneinheit um den gleichen Winkel in der entgegengesetzten
Richtung eliminiert.
Wenn es erwünscht ist, bei einer Wagenbewegung von rechts
nach links zu drucken, wird bei Verwendung des genannten
Kippens der Ablenkplatteneinheit die Schräglage wieder auftreten,
jedoch mit doppelter Größe, da die Ablenkplatten in
der falschen Richtung gekippt sind. Es wurde deshalb vorgeschlagen,
die Ablenkplatteneinheit während der Bewegung des
Wagens in der anderen Richtung aus einer Schräglage in die
andere Schräglage zu kippen.
Ein anderer Versuch stützt sich auf die Tatsache, daß die
Ladung eines Tintentröpfchens ungefähr proportional zu seiner
Ablenkhöhe in der Matrix ist. Deshalb kann ein zweiter Satz
von Ablenkplatten mit einem horizontal verlaufenden, elektrischen
Feld zwischen der Ladeelektrode und den Hauptablenkplatten
zum Aufrichten der schrägen Matrix verwendet werden
(US-PS 39 38 163). Verglichen mit den Hauptablenkplatten
beträgt diese zusätzliche Ablenkung in der Horizontalen nur
ungefähr 2,5%, beträgt die Länge der Entfernung des Mittelpunktes
der Ablenkplatten von der Düse ungefähr das Zweifache
als von dem Papier und können die Ablenkplatten näher aneinander
angeordnet werden, da die Ablenkung innerhalb derselben
sehr klein ist. Beispielsweise sind ein Abstand der Ablenkplatten
von 0,762 mm eine Länge von 0,254 mm und eine
Spannung von 125 V ausreichend für einen Drucker wie den
IBM 66/40-Drucker, um ihn brauchbar zu machen für ein elektronisches
Umschalten der horizontalen Ablenkspannung während
der Wagenbewegung. Jedoch sogar das Hinzufügen von 0,254 mm
zur Länge des Abstandes zwischen der Düse und dem Papier
erhöht das schon vorhandene Problem des Vereinigens einzelner
Tintentropfen und des Streuens einzelner Tintentropfen.
Die Schwierigkeiten der Tintentröpfchenplazierung
relativ zur Wagengeschwindigkeit sind in den US-PS 38 34 505,
40 50 564 und 38 31 728 beschrieben. Es ist von
entscheidender Bedeutung, daß vor dem Druck der Wagen
auf eine vorher bestimmte Geschwindigkeit gebracht
wurde, um sicherzustellen, daß die Zeichen richtig
erzeugt werden. Deshalb ist es bei einer Druckart, bei
der die Zeichen nacheinander gedruckt werden, notwendig,
den Wagen vor dem Beginn des Druckens zurückzubewegen,
um dem Wagen eine Beschleunigung bis auf die Druckgeschwindigkeit
zu gestatten. Außerdem sind in herkömmlicher
Weise die Ablenkplatten so gerichtet, daß die
Zeichenneigung bei einer vorherbestimmten Geschwindigkeit
kompensiert wird.
Es ist die Aufgabe der im Anspruch 1 angegebenen
Erfindung, die infolge einer Relativbewegung zwischen
der Düse und dem zu bedruckenden Papier in Zeilenrichtung
erfolgende Neigung einer Matrixspalte automatisch in
Abhängigkeit von der augenblicklichen Wagengeschwindigkeit
zu korrigieren. Ein nach der Erfindung aufgebauter
Tintenstrahldrucker weist die Vorteile auf, daß die
genannte Neigung auch bei Veränderungen der Druckgeschwindigkeit
kompensierbar ist, daß für das Erzeugen
einer Kursivschrift ein absichtliches Neigen erzeugbar
ist, daß auch die in Abhängigkeit von der Richtung der
Wagenbewegung unterschiedliche Neigung der Matrixvertikalen
aufhebbar ist und daß bereits bestehende Tintenstrahldrucker
auf einfache Weise vielseitiger machbar
sind und daß obwohl die Notwendigkeit der Wagenrückbewegung
begrenzt ist, um den Wagen vor dem Druck auf
eine vorherbestimmte Geschwindigkeit zu bringen, der
Druckbeginn nach einer anfänglichen Wagenbewegung
gestattet wird.
Es ist zwar durch die DE-OS 25 54 503 eine Schräglage-
Korrektureinrichtung für Tintenstrahldrucker
bekannt, deren Ablenkspannung von der Bewegungsrichtung
und der Geschwindigkeit des die Tintendüse
tragenden Wagens abhängt. Diese Korrektureinrichtung
benötigt jedoch im Gegensatz zur Erfindung Vor-Ablenkungselektroden
für die X-Richtung. Die erfindungsgemäße
Schräglage-Korrektureinrichtung erzeugt die
richtungs- und geschwindigkeitsabhängige X-Ablenkung
durch den Aufbau und die Ansteuerung der Y-Ablenkungselektroden.
Weitere Merkmale der Erfindung sind den Unteransprüchen
zu entnehmen.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand von in
den Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispielen beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 ein Schema eines Tintenstrahldruckers,
Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht entlang der
Linie 2-2 in Fig. 1,
Fig. 3A ein Schema einer typischen Ablenkplattenlage,
Fig. 3B eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 3A, jedoch
für ein anderes Ausführungsbeispiel der
Erfindung,
Fig. 4 ein vergrößertes Schema für die Anordnung
einer der Elektroden der Fig. 2 in schaubildlicher
Darstellung,
Fig. 5A ein Schaltbild zur Erzeugung der notwendigen
Spannungen für die in den Fig. 1 und 2
gezeigten Ablenkplatten und
Fig. 5B ein Spannungsdiagramm für verschiedene Punkte
der Schaltung nach Fig. 5A.
Fig. 6 den Wagen, einen Teil seines Antriebsmechanismus
und eines Rasterstreifens zur Anzeige der
genauen Wagenstellung während seiner Bewegung
in schematischer, schaubildlicher Darstellung,
Fig. 7 eine vergrößerte Ansicht der Rasterabfühleinheit,
Fig. 8 ein Blockschaltbild für die Steuerung der Verzerrung
des elektrischen Feldes,
Fig. 9 ein Schema eines Frequenzkonverters nach Fig. 8
und
Fig. 10 ein Spannungswellendiagramm mit den Ausgängen
von der Schaltung nach Fig. 8 und 9, die geeigneten
Eingängen der Schaltung nach Fig. 5A
zugeführt werden.
Der Tintenstahldrucker 10 enthält den Tropfengenerator 11,
dem von der Tintenbereitstellung 12 über die Pumpe 13 Tinte
unter Druck zugeführt wird. Der Tropfengenerator wird in
herkömmlicher Weise durch einen Piezokristall mittels des
Kristalltreibers 14 in Schwingungen versetzt, so daß der aus
der Düse ausgestoßene Tintenstrom innerhalb einer vorgeschriebenen
Entfernung von der Düse in der Ladeelektrode 16
in einzelne Tintentröpfchen aufbricht. Die Tintentröpfchen
werden durch die Ladeelektrode 16 in Übereinstimmung mit den
darzustellenden Zeichen durch eine Ladesteuerung aufgeladen.
Der Tintentröpfchenstrom 17 passiert dann erste und zweite
Ablenkplatten 18, 19, zwischen welchen ein elektrisches Feld
erzeugt wird, so daß die Tintentröpfchen abgelenkt werden,
beispielsweise entlang dem Weg 17 A. Die Ablenkhöhe der
Tintentröpfchen ist natürlich abhängig von der Amplitude
der Ladung der Tintentröpfchen. Die letzteren treffen auf dem
zu bedruckenden Papier 40 auf und bilden dort Punktmuster,
beispielsweise Bilder, Zeichen usw. Bei einem Tintenstrahldrucker
mit Amplitudensteuerung werden Leerstellen erzeugt,
in denen die Tintentröpfchen eine geringe Ladung oder keine
Ladung erhalten, so daß sie beim Passieren der Ablenkplatten
18 und 19 sich entlang dem Weg 17 B weiterbewegen und
somit in die Tintenauffangblende 41 gelangen, von wo aus die
dort angesammelte Tinte zunächst in das Reservoir 42 und dann
über den Filter 43 zurück in die Tintenbereitstellung 12 gelangt.
Die Düse 15 (normalerweise im Tropfengenerator 11 enthalten),
die Ladeelektrode 16, die Ablenkplatten 18 und 19 und die
Tintenauffangblende 41 sind auf dem Wagen 45 befestigt, der
durch den Wagenantriebsmechanismus 46 horizontal gegenüber
dem zu bedruckenden Papier 40 bewegt wird (in Fig. 1 bewegt
sich der Wagen senkrecht zur Papierebene).
Wird angenommen, daß sich der Wagen 45 aus der Papierebene
heraus gegen den Betrachter bewegt (auf das zu bedruckende
Papier 40 gesehen von links nach rechts), und wird angenommen,
daß der Tintenstrahl in der Vertikalen zum Zwecke des Druckens
von unten nach oben bewegt wird, d. h. vom Weg 17 B aus gegen
den Wegen 17 A, werden die obersten Tintentröpfchen, welche
die zuletzt erzeugten und zuletzt von dem zu bedruckenden
Papier 40 aufgenommenen sind, auf dem Papier nach rechts bewegt,
so daß eine nach rechts geneigte Matrixlinie erzeugt wird.
Um diese Schräglage oder Neigung, die durch die Wagenbewegung
verursacht wird, zu kompensieren, ist es allgemein üblich,
die Ablenkelektrodenplatten zu kippen oder zumindest eine
derselben, beispielsweise die obere, um eine Neigung der
elektrischen Feldlinien zwischen den Ablenkplatten zu erzeugen.
Es ist jedoch klar, daß eine derartige Neigung
der Ablenkelektrodeneinheit nur für eine Geschwindigkeit
des Wagens die Richtige ist und es notwendig ist, bei Geschwindigkeitsveränderungen
des Wagens die Neigung der
Elektrodeneinheit ebenfalls entsprechend zu ändern. Darüber
hinaus muß bei einem bidirektionalen Drucken die Ablenkplatteneinheit
in die entgegengesetzte Richtung gekippt
werden.
Entsprechend der Erfindung sind für das elektrisch gesteuerte
Verzerren des elektrischen Feldes zwischen den Ablenkplatten
Mittel vorgesehen, nicht nur für die Kompensation der unerwünschten
Neigung der Matrixvertikalen, sondern auch für eine
gewünschte Neigung derselben, um beispielsweise besondere
Druckstellen hervorzuheben und um den Drucker mit verschiedenen
Geschwindigkeiten ohne der unerwünschten Neigung der Matrixvertikalen
betreiben zu können. In Fig. 2 sind derartige Mittel
zur Verzerrung des elektrisches Feldes zwischen den Ablenkplatten
dargestellt, bei denen mit einer Potentialdifferenz oder
einem Spannungsgradienten wenigstens eine der Ablenkplatten
beaufschlagt wird, um eine Potentialänderung zwischen den
Elektroden herbeizuführen, wodurch das elektrische Feld
zwischen den Elektroden, wie dargestellt ist, verzerrt wird.
Die obere Ablenklatte 18 besteht aus einer Platte, die in
Längsrichtung in wenigstens zwei Teile unterteilt ist und
im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von Segmenten
aufweist, die voneinander durch Isolierteile 22 beabstandete
Leiterteile 21 aufweisen. Das dargestellte Ausführungsbeispiel
(Fig. 2) besitzt ferner nicht unterteilte Endteile 18 A
und 18 B, weil die einzelnen Tintentröpfchen des Tintentröpfchenstromes
17 hinsichtlich des horizontalen Ausmaßes der
Platten zentral angeordnet sind und nur der zentrale Teil
der Elektrode 18 eine Unterteilung erfordert. Die untere
Elektrode 19 ist mit einer herkömmlichen Hochspannungsquelle als Ablenkspannungsquelle
23 verbunden, die normalerweise der unteren Ablenkplatte
eine negative Spannung liefert. In herkömmlicher Weise ist
die obere Ablenkplatte, falls sie nicht unterteilt ist,
geerdet, jedoch im gezeigten Ausführungsbeispiel ist sie an
die Horizontal-Schrägstellungs-Speisung 25 angeschlossen,
die dem Widerstandsspannungsteiler 26 Strom zuführt, der aus
einer Mehrzahl von Widerständen besteht, die alle den
gleichen Widerstandswert aufweisen. Diese Widerstände sind
in Reihe geschaltet und jeder Widerstand ist auch über je
einen Leiterteil und Isolierteil mit dem folgenden Leiterteil
21 verbunden, so daß durch die Horizontal-Schrägstellungs-
Speisung 25 (in Fig. 2 mit Schalter 25 A gezeigt) die
positive Spannung dem linken Endteil 18 B zugeführt wird,
während das rechte Endteil 18 A geerdet ist. Auf diese Weise
sind die zwischen den Ablenkplatten 18 und 19 verlaufenden
Feldlinien, wie in Fig. 3 dargestellt ist, verzerrt. Die Stellung des
Schalters 25 A entspricht einer Wagenbewegung von links nach
rechts, wie durch den Pfeil 27 dargestellt ist.
Typische Bedingungen für die Korrektur der Zeichenneigung sind
eine Hochspannung von -3300 V, 180 V an der Horizontal-
Schrägstellungs-Speisung 25, eine Wagengeschwindigkeit von
19 cm pro Sekunde und eine Tropfenerzeugungsfrequenz von
117 000 Tintentropfen pro Sekunde. Die Widerstände R₀ haben
einen Widerstandswert von 300 Kilo-Ohm, um den notwendigen
Spannungsgradienten und einen Abfall von 180 V auf Erdpotential
zu erzeugen. Wenn der Wagen sich entgegengesetzt
zur durch den Pfeil 27 dargestellten Richtung bewegt, legt
ein einfaches Umschalten der Horizontal-Schrägstellungs-Speisung
25 den Endteil 18 A an 180 V und den Endteil 18 B an
Grundpotential, wodurch die Verzerrung des elektrischen
Feldes in der zur gezeigten umgekehrten Richtung erfolgt
und dadurch die Zeichenneigung bei einer Wagenbewegung in
entgegengesetzter Richtung kompensiert wird.
Meistens ist es nur notwendig, eine Potentialdifferenz an
einer Platte vorzusehen, und es ist natürlich einfacher, solch
einen Gradienten zu erzeugen und denselben in Abhängigkeit
von der Druckrichtung umzuschalten. Demzufolge ist das in
Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel zu bevorzugen.
Darüber hinaus ist die obere Ablenkplatte leichter herzustellen
durch Ausrüsten des Leiterteils 21 mit Nasen 21 A
(Fig. 4), die nach oben weisen und in Kontakthülsen 21 B
eines abgekapselten Widerstandsmoduls 28 passen. Auf diese
Weise kann das Modul in die Ablenkplatte 18 gesteckt werden.
Die zwischen den Leiterteilen 21 angeordneten Isolierteile
22 können mit der unteren Oberfläche der Ablenkplatte bündig
gehalten werden, indem die Isolierteile 22 von der Elektrode
18 wegweisen, so daß abgesetzte Verunreinigungen durch den
Tintennebel sich an den Isolierteilen, die den Leiterteilen
gegenüberliegen, ansammeln können, wodurch die Reinigungsfrequenz
der Ablenkplatten herabgesetzt und somit die Standzeit
des Tintenstrahldruckers heraufgesetzt wird.
Obwohl auf verschiedene Weise ein Spannungsgradient bei
einer Ablenkplatte, beispielsweise bei einem dicken oder
dünnen Filmwiderstand, erzielbar ist, der den gesamten
unteren Teil der Ablenkplatte ablenkt, die teilweise oder
ganz aus einem Widerstandsmaterial besteht, um den gewünschten
Spannungsabfall über der Ablenkplatte zu erzielen,
erreichen dies auch die weiter oben bereits beschriebenen
Leiterteile, die das bevorzugte Ausführungsbeispiel verkörpern.
Darüber hinaus ist irgendeine Stromversorgung und
Umschaltung verwendbar, wenn ein einziger Spannungsgradient,
wie in Fig. 2 dargestellt ist, verwendet wird, was ausreicht,
insofern als die umzuschaltende Spannung, verglichen
mit der Hochspannung (im vorliegenden Beispiel ca. 3300 V)
niedrig ist.
Eine bevorzugte Horizontal-Schrägstellungs-Speisung 25 ist
in der Fig. 5A dargestellt. Während die gezeigte Speisung
besonders für die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform verwendbar
ist, ist mit teilweiser Abänderung dieselbe auch für beide,
d. h. die obere und untere Ablenkplatte (Fig. 3B) verwendbar.
Die Eingänge A und B (Fig. 5A) sind invertiert, so daß der
Eingang B zur Basis des Transistors T 2 als betrachtet
werden kann. Die Eingänge A und B stammen von irgendeiner
Quelle, beispielsweise den herkömmlichen Schaltern im IBM
66/40-Drucker her, die anzeigen, daß der Wagen am rechten
oder linken Rand seiner Bewegungsbahn sich befindet, oder
stammen von einem Wagenstellungsraster her,
das Gebiete aufweist,
welche die Begrenzung der Wagenbewegung anzeigen. Wird
angenommen, daß der Eingang A oben und der Eingang B unten
ist, ist der Transistor T 1 gesättigt und die Stromversorgung
V 1 wird über den Widerstand R 1 einen Strom über den Transistor
T 1 nach Erde liefern. Dies bedeutet, daß die Spannung
am Punkt V 2 im wesentlichen Grundpotential ist. Deshalb
fließt von V 1 über R 2 nach V 3 ein Strom und durch R 2 durch
die Diode D 2 und zum Widerstandsteiler R 3 und R 4. Eine
Spannung V 6 zwischen den Widerständen R 3 und R 4 wird dem
nicht invertierenden Eingang des Spannungsreglers IC 1 zugeführt.
Die Spannung V 9, die von der Bezugsspannung abgeleitet
ist, die eine interne oder eine externe Bezugsspannung
sein kann, wird über das Potentiometer P 1 dem invertierten
Eingang von IC 1 zugeführt. Wenn die Bezugsspannung
von einer externen Spannung stammt, wird die Verbrauchsspannung
über den Widerstandsspannungsteiler 26 die zugeführte
Spannung auf Bezugsspannung führen. In folgender
Weise wird die Spannung V 3 auf einem Niveau gehalten, das
notwendig ist, um die Spannung V 6 gleich der Spannung V 9 zu
halten. Es wird angenommen, daß die Spannung V 3 beginnt
die Spannung zu erhöhen. Dies verursacht eine Erhöhung der
Spannung V 6 und anschließend des Ausganges, wodurch die
Spannung V 7 von IC 1 zunehmen wird. Eine Erhöhung der Spannung
V 7 verursacht einen größeren Stromfluß durch den Widerstand
R 8 zur Basis des Transistors T 2. Der letztere
wird dann schwach leiten, wodurch über den Widerstand R 2
mehr Spannung abfällt und die Spannung V 3 abnimmt, bis die
Spannung V 6 gleich ist der Spannung V 9. Für den Fall, daß die
Spannung bei V 3 beginnt, die Spannung V 6 unter die Spannung
V 9 zu bringen, wird die Spannung V 7 geringer und fällt
die Basis am Transistor T 2. Dadurch wird der Transistor T 2
weniger leiten, wodurch ein kleinerer Spannungsabfall
über dem Widerstand R 2 eintritt und somit die Spannung bei
V 3 zunimmt, bis die Spannung V 6 wieder gleich ist der Spannung
V 9. Es ist somit ersichtlich, daß die Spannung bei V 3
auf einem Niveau gehalten wird, das gleich ist
wobei die Spannung V 6 gleich ist der Spannung V 9. Wenn in
umgekehrter Weise B oben ist und A unten, tendiert der
Transistor T 2 zur Sättigung und ein Strom wird von der Spannung
V 1 über den Widerstand R 2 zu V 2 fließen und durch die
Diode D 1 und dann durch den Widerstandsteiler R 3 und R 4, wodurch
die Spannung V 6 entwickelt wird. Die Spannung bei V 2
wird in der gleichen Weise wie die Spannung bei V 3 geregelt,
wie weiter oben bereits beschrieben ist, mit der Annahme,
daß die Spannung bei V 7 nun den Transistor T 1 antreibt und
somit der Strom durch den Widerstand R 1 auf einen Wert geregelt
wird, der notwendig ist, um die Spannung
zu machen, wobei die Spannung V 6 gleich ist der Spannung V 9.
In den Fällen, in denen erwünscht ist, für eine Schräglage
oder eine besondere Betonung beide Eingänge A und B oben zu
halten, wird beiden Transistoren T 1 und T 2 gestattet, gesättigt
zu sein und den Spannungen bei V 2 und V 3 erlaubt, im
wesentlichen auf Grundpotential zu sein. Darüber hinaus kann
durch Justierung des Potentiometers P 1 der Spannungsbereich
über der Last verändert werden, so daß die Größe der Neigung
auf ein gewünschtes Ausmaß verändert werden kann.
Während den meisten Widerständen und Dioden ihr beabsichtigter
Gebrauch angesehen werden kann, ist die Diode D 5 eine Hochspannungs-
Schutzdiode für den Schaltkreis. Wenn ein
Hochspannungs-Durchschlag zur Last auftritt, wird die Energie zur
V 1-Spannungsversorgung abgeleitet über eine der Dioden D 1,
D 2 bis D 5.
Im Diagramm der Fig. 5B sind die verschiedenen Eingangszustände
und Ausgangs- oder Spannungszustände über der Last
veranschaulicht. Wenn beispielsweise der Eingang A unten und
der Eingang B oben ist, ist die Spannung bei V 3 unten, während
die Spannung V 2 oben ist; wenn der Eingang bei A oben ist und
bei B unten, ist die Spannung bei V 3 oben und die Spannung V 2
unten.
Aus der nachstehenden Liste der Komponenten sind die Werte und
geeigneten Spannungen ersichtlich, welche erforderlich sind,
um die Horizontal-Schrägstellungs-Speisung 25, wie weiter oben
beschrieben, zu betreiben unter den Betriebszuständen für das
in Fig. 2 gegebene Beispiel.
V 1= 270±10% VoltV 2 und V 3= 0 bis 200 Volt (bezüglich Erde)
4 V= 12 Volt
5 V= 5 Volt
V 10= -3 bis -5 Volt
R 1, R 2= 100 kΩ, 2 Watt
R 3= 1.3 meg. Ω
R 4= 43 kΩ
R 5, R 8= 51 kΩ
R 6, R 7= 10 kΩ
R 9= 18 kΩ
P 1= 10 kΩ Potentiometer
C 1= .47 µF
D 1, D 2= 1N5395
D 3, D 4= 1N482
D 5= 1N5395
T 1 und T 2= 2N3439
IC 1= 723 Spannungsregler
Die Wagengeschwindigkeit wird überwacht und dient zur automatischen
Steuerung der elektrischen Feldverzerrung, um die
durch die Wagenbewegung verursachte Zeichenneigung zu
korrigieren. Es sind verschiedene Möglichkeiten zur Überwachung
der Geschwindigkeit des Wagens denkbar, wie z. B.
eine Rückkopplungsschleife, welche die Verzerrung des
elektrischen Feldes zwischen den Ablenkplatten verändert. Bei
einem bekannten Drucker werden Rasterstreifen
durch eine Lichtquelle in Verbindung mit einem Phototransistor
abgefühlt, um der Logik die exakte Stellung des Wagens zu
jeder Zeit anzuzeigen. Der Wagen 45 (Fig. 6) ist mit dem
Antriebsmechanismus 46 verbunden, der geeignete Rollen 47
und 48 aufweist, über welche die Schnur 49 geführt ist, die
den Wagen mit der Kupplung 50 verbindet. Durch den in Richtung
der Wagenbewegung sich erstreckenden Schlitz 45 A des
Wagens 45 ist der Rasterstreifen 55 hindurchgeführt, der mit
seinen beiden Enden 55 A und 55 B am Maschinenrahmen befestigt
ist. An dem Rahmen sind in bekannter Weise Schalter 56 A und
56 B befestigt, die zur Feststellung der linken oder rechten
Wandendstellung dienen. Die Rasterabfühleinheit 60 (Fig. 7)
ist am Wagen 45 befestigt und befindet sich innerhalb des
Schlitzes 45 A. Die Rasterabfühleinheit 60 besitzt ein Paar
Lichtquellen 61 und 62 (beispielsweise lichtemittierende
Dioden), die der einen Seite des Rasterstreifens 55 benachbart
sind, dessen anderen Seite ein Paar Phototransistoren 63
und 64 benachbart sind, wobei zwischen den Lichtquellen und
dem Rasterstreifen eine Maske angeordnet ist, deren erster
Teil 65 so angeordnet ist, um mit den lichtdurchlässigen
Linien 55 C des Rasterstreifens 55 in Phase zu sein, und deren
zweiter Teil 66 lichtdurchlässige Linien 66 A aufweist, die
so angeordnet sind, um mit den lichtdurchlässigen Linien 55 C
des Rasterstreifens 55 nicht ausgerichtet zu sein. Die zwei
Teile 65 und 66 sind gegeneinander um 90°-phasenverschoben.
Der Ausgang des Kanales, der die Lichtquelle 62, die Maske 65
und den Phototransistor 64 enthält, ist nach geeigneter Verstärkung
mit der elektronischen Logik verbunden, die normalerweise
zur Feststellung der Wagenstellung die Linien des Rasterstreifens
zählt. Die Richtung der Wagenbewegung wird durch
die Phasenbeziehung zwischen dem zuvor genannten Kanal und
dem Kanal, der die Lichtquelle 61, die Maske 66 und den
Phototransistor 63 enthält, angezeigt. Wegen der Phasenbeziehung
zwischen den zwei Kanälen wird das Ausgangssignal
des zweiten Kanales immer vor oder nach dem Ausgangssignal
des ersten Kanales auftreten, in Übereinstimmung mit der
Richtung der Bewegung des Wagens. Auf diese Weise wird die
exakte Stellung des Wagens und seiner Bewegungsrichtung
festgestellt.
Der Ausgang beider Selektoren (Phototransistor 63 oder 64)
wird auch verwendet in Verbindung mit einer geeigneten
Schaltung, um die Geschwindigkeit anzuzeigen und somit den
Wert, der notwendig ist für die Kompensation der Zeichenneigung
infolge der Wagengeschwindigkeit.
Die Rasterabfühleinheit sendet eine Impulskette ähnlich der
in Fig. 8 mit 67 bezeichneten (Impulskette tritt am Ausgang 67 A
auf), wobei die Anfangsimpulse anfänglich mehr separiert
werden als die Impulse, welche die Endgeschwindigkeit der
Wagenbewegung anzeigen, beispielsweise in der Richtung des
Teiles 68, bis die Impulskette gleichförmiger wird hinsichtlich
der Zeit T zwischen den einzelnen Impulsen. Somit wird
der Wagen anfänglich beschleunigt, bis er seine richtige
Geschwindigkeit erreicht hat, worauf die Impulskette gleichförmig
verbleibt. Die Impulskette 67 wird dem Frequenz-Spannungskonverter
70 zugeführt, dessen Ausgangssignal eine Wellenform
der Spannung gegen Zeit ähnlich der in Fig. 8 mit 71
bezeichneten und beim Ausgang 71 A auftretenden bilden. Diese
variierende Spannung wird dann der Bezugsspannung (V REF )
der Horizontal-Schrägstellungs-Speisung 25 (Fig. 5A) zugeführt.
Daraufhin fällt die Spannung über den Lastwiderstand
26, d. h. von V 3 zu V 2 oder umgekehrt. In Abhängigkeit
von der Richtung der Wagenbewegung wird ein Spannungspotential
über wenigstens einer der Ablenkplatten erzeugt,
und zwar direkt proportional zur Geschwindigkeit des Wagens,
wodurch die Schrägstellung automatisch kompensiert wird.
Die Frequenz zum Spannungskonverter IC 2 und der mit ihm verbundenen
Schaltung ist in Fig. 9 dargestellt, worin als IC 2
ein Standardfrequenz-Spannungskonverter integrierter Bauweise
verwendet ist. Die verschiedenen Widerstände und Kapazitäten
dieser Schaltung sind in der nachstehenden Tabelle angeführt.
Diese Schaltung erlaubt einen Bezugsspannungsausgang von
ungefähr 10 Volt bei ungefähr 5 Volt von Spitze zu Spitze des
Rechteckwelleneingangs. Typische Werte sind:
R 10
= 10 kΩ
R
11
= 10 kΩ
E
12
= 5 kΩ
R
13
= 10 kΩ
R
14
= 6.8 kΩ
R
15
= 14 kΩ
R
16
= 100 kΩ
C
2
= .01 µF
C
3
= 1 µF
C
4
= .022 µF
Es ist klar, daß auch irgendein anderer Frequenzspannungskonverter
verwendbar ist.
Die Veränderung der Spannung für den Lastwiderstand, der in
Fig. 5A mit seinen Eingängen A und B gezeigt ist, und mit
dem invertierten Eingang für die Bezugsspannung V REF des
Spannungsreglers IC 1 der Fig. 5A ist in Fig. 10 veranschaulicht.
Die Spannungswelle folgt dem invertierten Spannungseingang
von dem Frequenzspannungskonverter 70. Auf diese Weise
steuert die Geschwindigkeit des Wagens direkt das Spannungspotential
über den Ablenkelektroden, um die notwendige Kompensation
der Neigung zu erzeugen, in Abhängigkeit von der
Geschwindigkeit des Wagens. Wenn eine Neigung gewünscht ist,
beispielsweise für ein Hervorheben durch Kursivschrift, ist
das Potentiometer P 1 zu justieren.
Claims (4)
1. Schräglage-Korrektureinrichtung für einen Tintenstrahldrucker,
bei dem unter Druck stehende Tinte aus einer
Düse ausgestoßen, anschließend in einer Ladeelektrode
der Tintenstrom in einzelne Tintentröpfchen aufgebrochen
und in Abhängigkeit von dem zu druckenden Zeichen mit einer
unterschiedlichen Ladung versehen wird, die einzelnen
Tintentröpfchen zwischen zwei voneinander beabstandeten,
mit der Ablenkspannung beaufschlagte Ablenkelektroden
hindurch gegen das zu bedruckende Papier oder in eine
Tintenauffangblende fliegen, wobei die Düse, die Ladeelektrode,
die Ablenkplatten und die Tintenauffangblende
auf einem gegenüber dem zu bedruckenden Papier
in Zeilenrichtung bewegbaren Wagen befestigt sind,
und bei dem eine Steuerschaltung zur Erzeugung einer
von der Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung des Wagens
abhängigen zweiten Ablenkspannung zur Ablenkung der
Tröpfchen entgegen der Bewegungsrichtung des Wagens
vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine der
beiden die Tropfen ablenkenden Ablenkplatten (18, 19)
senkrecht zur Richtung der Wagenbewegung in mindestens
zwei Leiterteile (21) unterteilt ist, denen jeweils
unterschiedliche Spannungen zugeführt sind, die aus der
zur Wagengeschwindigkeit proportionalen zweiten Ablenkspannung
(V₂, V₃) abgeleitet sind, daß die zweite
Ablenkspannung einpolig mit der konstanten Ablenkspannungsquelle
(23) verbunden ist, und daß die zweite
Ablenkspannung in ihrer Polarität abhängig von der Bewegungsrichtung
des Wagens (45) umschaltbar ist.
2. Schräglage-Korrektureinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Leiterteile (21) jeweils mit einem
Abgriff eines Spannungsteilers (26) aus einer Reihenschaltung
von Widerständen (R₀) verbunden sind, und daß der
Spannungsteiler (26) die zur Geschwindigkeit des Wagens
(45) proportionale zweite Ablenkspannung (V₂, V₃) einer
Steuerschaltung (25) unterteilt.
3. Schräglage-Korrektureinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Leiterteilen (21)
mindestens ein Isolierteil (22) angeordnet ist.
4. Schräglage-Korrektureinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die am Ausgang (67 A) einer
die Geschwindigkeit und die Bewegungsrichtung des die
Ablenkplatten (18, 19) und die Tintenstrahldüse (15)
tragenden Wagens (45) feststellenden Abfühleinheit (60)
auftretende Impulskette, deren Frequenz proportional zur
augenblicklichen Geschwindigkeit des Wagens (45) ist,
dem Eingang eines Frequenz-Spannungs-Konverters (70)
zugeführt wird, der an seinem Ausgang (71 A) ein Signal
erzeugt, das proportional zur Frequenz der seinem
Eingang zugeführten Impulskette ist und dem einen Eingang
für eine Bezugsspannung aufweisenden Spannungsregler
(IC 1) der Steuerschaltung (Horizontal-Schrägstellung-Speisung 25) zugeführt wird.
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