DE3039164A1 - Tintenstrahlschreiber - Google Patents
TintenstrahlschreiberInfo
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Description
Beschreibung *^'
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahlschreiber
gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Tintenstrahlschreiber (auch: Tintenstrahldrucker) dienen zum Aufzeichnen von Zeichen oder Bildern durch Abgabe
flüssiger Tinte in Tröpfchenform. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Tintenstrahlschreiber, die unabhängig von
der Temperatürabhängigkeit der Viskosität der verwendeten Tinte konstant gleichmäßige Tintentröpfchen abgeben können.
Es sind bereits verschiedene Arten von Tintenstrahlschreibern bekannt und in Gebrauch. Ein derartiger Tintenstrahlschreiber
besitzt im allgemeinen ein Elektrostriktionselement, das einem Teil einer Tintenkammer zugeordnet ist, in der die zum
Drucken oder Schreiben verwendete Tinte gespeichert ist. Durch Anlegen einer vorgegebenen Spannung wird das Elektrostriktionselement
verformt, um dadurch das Volumen der Tintenkammer zu vermindern und so ein Tintentröpfchen mit einem
Durchmesser im Bereich zwischen 50 - 100 um aus einer mit der
Tintenkammer verbundenen Tintendüse entsprechenden Durchmessers austreten zu lassen. Die für derartige Tintenstrahldrucker
geeignete Tinte muß gewisse physikalische Eigenschaften aufweisen, damit die für die Erzeugung von Punkten auf einem
Aufzeichnungsträger benötigten Tintentröpfchen von dem
Tröpfchenerzeugungsmechanismus abgegeben werden können. Die
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Tinte besitzt im allgemeinen eine Viskosität zwischen 2 - 1Ocp
und hat eine Oberflächenspannung im Bereich zwischen
40 - 5Odyne/cß . Die Viskosität als eine der Eigenschaf ten
der Tinte weist eine besonders ausgeprägte Temperaturab^ hängigkeit auf und kann leicht außerhalb des erforderlichen
Bereichs liegen, selbst in einem Temperaturbereich zwischen. ;,
0 - 40°C» in dem die Vorrichtung normal arbeiten soll. ;
Speziell bei niedrigen Temperaturen wird der normale Austritt
der Tinte häufig durch eine.hohe.Viskosität.gehemmt. ■
Um den oben aufgezeigten-Nachteil zu vermeiden, wurde eine
Heizvorrichtung verwendet, um die Tinte auf der erforderlichen Temperatur zu halten. Wenngleich durch, diese Maßnahme die
richtigen physikalischen Eigenschaften erzielt werden, wenn
die Tinte auf einer konstanten Temperatur gehalten wird, so läßt es sich nicht vermeiden, daß hierbei eine gewisse Zeit zum
Aufheizen der Tinte auf eine. Temperatur, benötigt ,wird, nachdem
die Stromversorgung eingeschaltet, ist. Es. muß also eine,..
Verzögerung in Kauf genommen werden, bevor der Drucker funktionsfähig wird.. .-..-. . .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tintenstrahlschreiber
der eingangs genannten Art anzugeben, der in der Lage ist, die temperaturabhängige. Änderung der Tintenviskosität
sicher und mit geringem Aufwand zu kompensieren, um dadurch,
ohne Zeitverlust die sofortige ¥ei*wendung des Schreibers
zu ermöglichen. ...
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BAD ORIGINAL
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Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Erfindung gelöst.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine graphische Darstellung eines Beispiels der
Viskosität-Temperatur-Kennlinie von Tinte,
Fig. 2A ein Schaltungsdiagramm eines Beispiels einer Treiberschaltung für das Elektrostriktionselement bei
einem herkömmlichen Tintenstrahlschreiber,
Fig. 2B ein Wellenformdiagramm, das den Verlauf der dem
Elektrostriktionselement zugeführten Spannung zeigt,
Fig. 3 eine graphische Darstellung eines Beispiels für die dem Elektrostriktionselement in erfindungsgemäßer Weise zugeführten
Spannung als Funktion der Temperatur, und
Fig. 4 ein Schaltungsdiagramm eines Ausfühi-ungsbeispiels
einer Stromversorgungsschaltung, mit der der in Fig. 3 gezeigte
Verlauf erzielbar ist.
Wenngleich die Viskosität der in einem Tintenstrahlschreiber verwendeten Tinte im Idealfall unabhängig von der Temperatur
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konstant bleiben sollte, so unterliegt sie jedoch einer temperaturabhängigen Änderung, wie in Fig. 1 dargestellt
ist. Hierdurch wird die Bildung von Tintentröpfchen nach dem Austritt der Tinte oder die Fixierung auf dem Papier
beeinflußt. Die Änderung der Viskosität in Abhängigkeit von der Temperatur hat im allgemeinen den in Fig. 1 dargestellten
Verlauf, wenngleich sie in einem gewissen Maß mit der Zusammensetzung der Tinte schwankt. Die Viskosität kann bei
O0C über 1Ocp liegen.
Fig. 2A zeigt ein Beispiel der herkömmlichen Treiberschaltung für das Elektrostriktionselement. Die Schaltungsanordnung
beinhaltet das Elektrostriktionselement 1, Widerstände 2, 3» 4 und einen Leistungstransisitor 5· An den Basistransistor 3
wird ein Tintenaustritts-Steuerimpulssignal 6 gegeben, um den Transistor 5 in den leitenden Zustand zu bringen, wodurch das
Potential am Verbindungspunkt 7 zwischen dem Elektrostriktionselement 1 und dem Kollektor des Transistors 5 rasch vermindert
wird (s. Fig. 2B), um das Elektrostriktionselement zu treiben. V/ie in den Fig. 2A und 2B gezeigt ist, wird die dem Element 1
zugeführte Spannung V™, die nach der herkömmlichen Methode
stets konstant gehalten wird, bei der vorliegenden Erfindung als Funktion der Temperatur gesteuert, wie in Fig. 3 gezeigt
ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Elektrostriktionselement bei einer niedrigen Temperatur, bei der die Viskosität
größer ist, mit einer höheren Spannung getrieben, wohingegen das Element bei höherer Temperatur, die eine niedrigere
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Viskosität bedingt, mit einer niedrigeren Spannung getrieben wird, um dadurch ungeachtet der Temperatur einen im wesentlichen
konstanten Tintenaustritt zu erzielen. In Fig. 3sind
die Spannungen \?*, V^0 und V„2 dargestellt, die bei 0°, 25°,
bzw. 40 C angelegt werden.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel für eine Stromversorgungsschaltung,
die für die Änderung der zugeführten Spannung V„ gemäß Fig. 3
sorgt. Der Primärwicklung eines Transformators 11, dessen Sekundärwicklung an eine Gleichrichterdiode 12 angeschlossen
ist, wird eine Wechselspannung zugeführt. Die gleichgerichtete Spannung wird durch einen Kondensator 13 geglättet und dann
an eine aus einem Widerstand 14, einem Thermistor 15 und
gegeben einer Zenerdiode 16 bestehenden Serienschaltung sowie dem
Kollektor eines Transistors .17, dessen Basis an den Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 14 und dem Thermistor 15 angeschlossen
ist, zugeführt.
Die Ausgangsspannung des Emitters des Transistors 17 wird
über ein aus einem Kondensator 18 und einem Widerstand 19 bestehendes Filter als Spannung VH abgegriffen. Der Widerstand
des Termistors 15 nimmt bei höheren Temperaturen ab, um die
Spannung an dem Widerstand 14 ansteigen zu lassen, wodurch das Basispotential des Transistors 17 niedriger wird, um das
Emitterpotential Vjt entsprechend zu vermindern. Andererseits
wird bei einer höheren Temperatur der Widerstand des
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Thermistors 15 größer und hebt somit die Spannung V„ an.
Die Versorgungsspannung V™ für das Elektrostriktionselement
wird auf diese Weise durch die Verwendung eines Thermistors variiert, um den in Fig. 3 verdeutlichten
temperaturabhängigen Antrieb zu erzielen.
Wie oben erläutert, wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Volumenänderung der Tintenkammer oder des Tintenbehälters
durch die Änderung der Speisespannung für das Elektrostriktionselement in Abhängigkeit von der Temperatur
gesteuert, um dadurch unabhängig von der Temperatur einen konstanten Tintenaustritt zu gewährleisten. Es ist möglich,
selbst unmittelbar nach dem Einschalten der Stromquelle ohne zeitliche Verzögerung einen stabilen Tintenaustritt
zu erzielen, und dies wird mit einer einfach aufgebauten, billigen Schaltung erreicht. Der Fachmann erkennt, daß die
vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung der in Fig. dargestellten Schaltungsanordnung beschränkt ist, vielmehr
kann jede andere Stromversorgunsschaltung verwendet werden, die von einem Thermistor oder irgendeinem anderen temperaturempfindlichen
Element Gebrauch macht.
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f ■ - * ■
Leerseite
Claims (2)
- BLUMBACH ♦ WESiHR · BERGEN · KRAMERzwiRNER-HOFFMANN 30" ':d4PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADENPatentconsull Radeckestraße 43 8000 München 60 Telefon (089) 883603/833604 Telex 05-212313 Telegramme Patentconsult Patentconsult Sonnenberger Straße 43 6200 Wiesbaden Telefon (05121) 562943/561998 Telex 04-186237 Telegramme PatentconsultCanon K. K. Case 998Tokyo, JapanTintenstrahlschreiber Patentansprüchej 1.\Tintenstrahlschreiber, mit einem Elektrostriktionselement, das wenigstens einem Teil eines Tintenbehälters zugeordnet ist, um in Abhängigkeit einer dem Elektrostriktionselement zugeführten Spannung den Austritt von Tinte aus einer mit dem Tintenbehälter verbundenen Düse zu veranlassen, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Elektrostriktionselement (1) zugeführte Spannung in Abhängigkeit von Temperaturänderungen variiert wird.
- 2. Tintenstrahlschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung derart variiert wird, daß sie bei niedrigeren und höheren Temperaturen höher bzw. niedriger wird.München: R. Kramer Dipl.-Ing. ■ W. Weser Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. · E. Hoffmann Dipl.-Ing. Wiesbaden: P.G. Blumbach Dipl.-Ing. . P. Bergen Prof. Dr. jur.Dipl.-Ing., Pat.-Ass., Pat.-Anw.bis 1979 . G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-Ing.1-3 0019/0726 ORIGINAL INSPECTED
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