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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft ein Farbstrahl-Druckverfahren nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, und betrifft insbesondere ein Farbstrahldruckverfahren mittels
eines Farbstrahldruckers mit einer Farbausstoßeinrichtung, um Farbe über eine Düse
in Form eines Farbstrahles auszustoßen, welcher in Farbtröpfchen aufgeteilt wird,
mit einer Ladungselektrodenanordnung zum Laden der Farbtröpfchen entsprechend Drucksignalen,
mit einer Ablenkelektrodeneanordnung zum Ablenken der geladenen Farbtröpfchen, und
mit einer Fördereinrichtung zum Weiterbefördern eines Aufzeichnungsmaterials, auf
welchem die geladenen Farbtröpfchen zur Schaffung eines Bildes auftreffen.
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Im allgemeinen werden bei dem vorerwähnten elektrostatischen Farbstrahldrucker
die jeweiligen Farbtröpfchen in einer bestimmten Reihenfolge geladen und abgelenkt,
und es wird ein punktförmiges Drucken auf dem Aufzeichnungspapier durchgeführt,
wobei die jeweiligen Farbtröpfchen hinter sich einen Luftstrom hervorrufen. Wenn
ein nachfolgendes Farbtröpfchen in den Luftstrom eintritt, nähern sich das vorhergehende
und das nachfolgende Farbtröpfchen einander oder werden in ein Tröpfchen vereinigt,
da der aerodynamische Widerstand, der auf das nachfolgende Farbtröpfchen wirkt,
kleiner ist als der, der auf das vorhergehende Farbtröpfchen wirkt. Folglich kann
dies eine Verzerrung eines gedruckten Bildes zur Folge haben.
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Wenn die jeweiligen Farbtröpfchen zum Drucken entsprechend einem Druck-
oder Ladesignal -mit einer Ladung versehen werden, wirkt jedoch die Coulomb-Kraft
(eine elektrostatische rückstoßende Kraft) zwischen den jeweiligen geladenen Farbtröpfchen
und bringt den Abstand von einem Farbtröpfchen zum anderen in Unordnung. Folglich
kann dies ein Verzerren beim Drucken zur Folge haben. Dies ist ein entscheidender
Nachteil bei dem herkömmlichen Farbstrahldrucken Die Erfindung soll daher ein Farbstrahl-Druckverfahren
schaffen, bei welchem durch Beseitigen des Einflusses aufgrund des vorerwähnten
aerodynamischen Widerstandes und der Coulomb-Kraft die Druckqualität verbessert
wird,und bei welchem insbesondere der vorerwähnte Nachteil beseitigt werden kann,
indem die Druckreihenfolge der punktförmigen Stellen, die mittels der Farbtröpfchen
zu bedrucken sind, geändert wird.Darüber hinaus soll gemäß der Erfindung ein Farbstrahl-Druckverfahren
geschaffen werden, bei welchem die Druckqualität verbessert wird, indem die Verzerrung
infolge des aerodynamischen Widerstands, die den vorhergehenden Farbtröpfchen zuzuschreiben
ist, und die Verzerrung aufgrund der Coulomb-Kraft ausgeglichen wird, die den vorhergehenden
geladenen Farbtröpfchen und den benachbarten, geladenen Farbtröpfchen zuzuschreiben
ist. Gemäß der Erfindung ist dies bei einem Farbstrahldruckverfahren nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil desAnspruchs 1 erreicht.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines elektrostatischen Farbstrahldruckers;
Fig. 2 ein Diagramm oder eine schematische Darstellung der Druckreihenfolge zur
Erläuterung einer ersten Ausführungsform des Farbstrahl-Druckverfahrens gemäß der
Erfindung; Fig. 3 eine elektrische Schaltung eines Druck- oder Ladesignalgenerators,
um vorzugsweise das Farbstrahl-Druckverfahren gemäß der Erfindung auszuführen; Fig
4 ein Diagramm der Druckreihenfolge zur Erläuterung desFarbstrahl-Druckv£rfahrens
der Fig. 2, die in Form von Fehlen dargestellt ist; Fig. 5 ein Diagramm der Druckreihenfolge
zur Erläuterung einer zweiten Ausführungsform des Farbstrahl-Druckverfahrens gemäß
der Erfindung, wobei sie bzw. es wieder in Zahlenform dargestellt ist;
Fig.
6 ein Diagramm der Druckreihenfolge zur Erläuterung einer dritten Ausführungsform
des Farbstrahl-Druckverfahrens gemäß der Erfindung; Fig. 7 eine schematische Darstellung
einer beispielsweisen Form der Ladespannungen; Fig. 8 eine schematische Darstellung
zur Erläuterung einer beispielsweisen Flugbahn von geladenen Farbtröpfchen, und
Fig. 9 eine elektrische Schaltung eines Druck- oder Ladesignalgenerators, um vorzugsweise
die dritte Ausführungsform des Farbstrahl-Druckverfahrens gemäß der Erfindung auszuführen.
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In Fig. 1 sind dargestellt ein Farbausstoßkopfl, eine öffnung 2, ein
piezoelektrischer Schwingungserzeuger 3, ein Druck-oder Ladesignalgenerator 4, eine
Ladeelektrode 5, ein Paar Ablenkelektroden 6, ein Auf fänger 7 sowie ein Blatt Aufzeichnungspapier
8. Bekanntlich wird die Farbe in dem Farbausstoßkopf 1 unter Druck gesetzt, in Schwingung
versetzt und dann durch die Öffnung 2 ausgestoßen. Der auf diese Weise ausgestoßene
Farbfaden oder -strahl 9 wird in Farbtröpfchen aufgeteilt, und in der Ladeelektrode
5 wird auf die jeweiligen abgetrennten Farbtröpfchen eine elektrische Ladung entsprechend
dem Druckinformationssignal aufgebracht, das von dem
Druck- oder
Ladesignalgenerator 4 angelegt worden ist. Die geladenen Farbtröpfchen 10 werden
dann entsprechend der Ladung auf den geladenen Farbtröpfchen abgelenkt, während
sie zwischen dem Paar Ablenkelektroden 6 hindurchfliegen. Die nicht geladenen Farbtröpfchen
11 werden nicht zum Drucken verwendet, werden mittels des Auffängers 7 eingefangen
und werden dann zu einem in Fig. 1 nicht dargestellten Farbbehälter zurückgeleitet,
damit die Farbe wieder verwendet werden kann.
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In Fig. 2 ist eine Ausführungsform des Farbstrahldruckverfahrens gemäß
der Erfindung dargestellt. In Fig. 2 ist die maximale Anzahl M von Ladestufen oder
-abschnitten sechzig. Die schraffierten Abschnitte zeigen die Ladezustände an, welche
durch die Farbtröpfchen gedruckt werden sollen. Auf die nicht schraffierten Abschnitte
treffen keine Farbtröpfchen auf. Die durch die Ladeelektrode 5 geladenen Farbtröpfchen
erreichen die entsprechenden schraffierten Abschnitte, und die anderen Farbtröpfchen,
welche nicht geladen werden, erreichen keine entsprechenden schraffierten Abschnitte,
sondern denAuffänger 7. Statt die T.adeabschnitt 1 1>is 60 durch die Farbtröpfchen
in der normalen Reihenfolge zu bedrucken, ist, wie in Fig. 2 dargestellt ist, gemäß
der Erfindung die Reihenfolge des Ladens der Farbtröpfchen, d.h. die Anordnung der
schraffierten Abschnitte so gewählt, daß der Einfluß bzw. die Wirkung einer Veränderung
des aerodynamischen Widerstands durch die vorhergehenden Farbtröpfchen und der Coulomb-Kraft
durch die vorhergehenden und benachbarten geladenenFarbtröpfchen auf ein
Minimum
herabgesetzt. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist die maximale Anzahl
M der Ladeabschnitti welche gleich sechzig ist und welche eine Abtastzeile bildet,
durch eine beliebige natürliche Zahl N geteilt, wobei die Zahl N drei oder größer
ist, beispielsweise N = 12, wie in Fig. 2 dargestellt ist, und die Zahl M kann dann
durch die Zahl N geteilt werden. Die maximale Anzahl M von Ladeabschnitten oder
-stufen kann dann in eine Anzahl Gruppen aufgeteilt werden, die dem Quotienten K
entspricht, der gleich M/N, beispielsweise fünf, ist, wie in Fig. 2 dargestellt
ist. Das Laden wird dann in der Reihenfolge der jeweiligen Gruppen durchgeführt,
und die Ladereihenfolge der jeweiligen Gruppen wird folgendermaßen ausgewählt: 1)
Bei der ersten Gruppe, die von dem Ladeabschnitt ausgeht bzw. bei diesem beginnt,
welcher dem Quotienten K oder einer Zahl entspricht, die kleiner als K, beispielsweise
fünf ist, wie in Fig. 2 dargestellt ist, werden die Farbtröpfchen zum Drucken der
ersten Gruppe so geladen, daß sie auf einer Abtastzeile eines Blattes Aufzeichnungspapiersa
welche die Ladeabschnitte oder -stufen 1 bis 60 aufweist, in entsprechenden Intervallen
oder Abständen von K-Abschnitten (5 Abschnitten) auftreffen.
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2) Bei der zweiten Gruppe, die von dem mittleren Abschnitt oder der
mittleren Stufe L der zweiten Gruppe zwischen dem Abschnitt null und dem Ausgangsabschnitt
(dem fünften Abschnitt) in der ersten Gruppe ausgeht, werden die Farbtröpfchen
zum
Drucken der zweiten Gruppe so geladen, daß sie auf derselben Abtastzeile in entsprechenden
Intervallen oder Abständen von K-Abschnitten oder -stufen auftreffen. Wenn zwei
mittlere Abschnitte in den Spalten 2 und 3 vorhanden sind, ist derAbschnitt 2 in
einem größeren Abstand von dem Ausgangsabschnitt ( K = 5) der ersten Gruppe als
der Ausgangsabschnitt L in der zweiten Gruppe gewählt.
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3) Bei der dritten Gruppe, die von dem mittleren Abschnitt P zwischen
dem Ausgangsabschnitt K in der ersten Gruppe und dem Ausgangsabschnitt L in der
zweiten Gruppe ausgeht,sind die Farbtröpfchen zum Drucken der dritten Gruppe so
gewählt, daß sie in derselben Abtastzeile in entsprechenden Intervallen oder Abständen
von K-Abschnitten auftreffen Wenn zwei mittlere Abschnittein den Spalten 3 und 4
vorhanden sind, wird der Abschnitt 4 in einem größeren Abstand von dem Ausgangsabschnitt
L der zweiten Gruppe als der Ausgangsabschnitt P gewählt.
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4) In ähnlicher Weise sind bei der vierten Gruppe, die von dem LadeabschnittQ
in einem größeren Abstand von der Ausgangsstufe P in der dritten Gruppe ausgeht,
die Farbtröpfchen zum Drucken der vierten Gruppe so geladen, daß sie in derselben
Abtastzeile in entsprechenden Abständen oder Intervallen von K-Abschnitten auftreffen,
wobei der Ladeabschnitt Q der erste Abschnitt der Abtastzeile in der in Fig. 2 dargestellten
Ausführungsform ist. In der letzten
Gruppe (der fünften Gruppe)
beginnt das Laden der Farbtröpfchen zum Drucken der letzten Gruppe in dem verbleibenden
Abschnitt R.
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Die vorerwähnten fünf Gruppen bilden eine Abtastzeile. Wenn die Ladereihenfolge
in der vorbeschriebenen Weise gewählt ist, werden die jeweiligen geladenen Farbtröpfchen
durch die vorhergehenden geladenen Farbtröpfchen kaum beeinflußt, und selbst wenn
sie beeinflußt werden, ist die Größe einer Beeinflussung verhältnismäßig gering.
Folglich fliegen diejeeiligen geladenen Farbtröpfchen wie bei einem unbeeinflußten
Zustand genau, und folglich ist ein Verzerren beim Drucken aufgrund des aerodynamischen
Widerstandes und/oder der Coulomb-Kraft beseitigt.
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In Fig. 4 ist die in Fig. 2 wiedergegebene Druckreihenfolge in Zahlenform
dargestellt. In Fig. 4 entsprechen die Ziffern 5, 2, 4 , 1 und 3 jeweils den Buchstaben
K, L, P, Q bzw. R in Fig. 2. In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung
dargestellt, in welcher die maximale Zahl M gleich sechzig ist bzw. die natürliche
Zahl N gleich sechs ist. In dieser Ausführungsform ist die Ausgangsstufe L(L=5)in
der zweiten Gruppe genau in der Mitte der Ausgangs- oder Startgruppe K (K=10) in
der ersten Gruppe gelegen, und der mittlere Abschnitt 2 des Ausgangs- oder Anfangsabschnittes
5 in der zweiten Gruppe ist als der Ausgangs- oder Anfangsabschnitt P1 gewählt,
statt den mittleren Abschnitt 8 zwischen
dem Ausgangs-oder Anfangsabschnitt
10 in der ersten Gruppe und dem Ausgangs- oder Anfangsabschnitt 5 in der zweiten
Gruppe als den Ausgangs- oder Startabschnitt in der dritten Gruppe zu wählen, wobei
zwei mittlere Abschnitte2 und 3 zwischen dem Abschnitt null und dem Ausgangs- oderAnfangsabschnitt
5 vorhanden sind, und der Abschnitt 2 in einem größeren Abstand von dem Ausgangsabschnitt
5 der vorhergehenden Gruppe als der Ausgangs- oder Anfangsabschnitt der dritten
Gruppe gewählt ist.
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In ähnlicher Weise sind die Ausgangs- oderAnfangsabschnittein den
jeweiligen Gruppen gewählt, wie in der ersten Spalte der Fig. 5 dargestellt ist,
und die Farbtröpfchen zum Drucken der jeweiligen Gruppen werden so geladen, daß
sie auf das Blattaufzeichnungspapier in entsprechenden Intervallen oder Abständen
von K Abschnitten (K = 10) auftreffen.
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In Fig. 3 ist eine elektrische Schaltung des Druck- oder Ladesignalgenerators
10 dargestellt, um das Laden in der vorerwähnten Reihenfolge auszuführen. In Fig.
3 sind dargestellt eine Drucksignalquelle 14a, eine Ladekode erzeugende Schaltung
14b, eine die Ladereihenfolge auswählende Schaltung 14c, eine eine Ladeverzerrung
ausgleichende Schaltung 14d und ein Verstärker 14e. Die Ausgangsdaten der Drucksignalquelle
14a werden mittels der die Ladereihenfolge wählenden Schaltung 14a wieder in der
in Fig. 4 oder Fig. 5 dargestellten Reihenfolge angeordnet, und dann werden die
jeweiligen Kodesignale von der den Ladekode erzeugenden Schaltung 14b in die in
Fig. 4 oder Fig. 5 wiedergegebene Reihenenfolge gebracht.
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Wie aus den vorstehenden Beschreibungen zu ersehen ist, können die
jeweiligen geladenen Farbtröpfchen in einer solchen Reihenfolge geladen werden,
daß sie kaum durch den aerodynamischen Widerstand und/oder die Coulomb-Kraft beeinflußt
werden, die den vorhergehenden oder benachbarten, geladenen Farbtröpfchen zuzuschreiben
sind, und folglich kann ein hochwertiges gedrucktes Bild mit einer minimalen Druckverzerrung
wiedergegeben werden.
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In Fig. 6 ist ein weiteres Diagramm der Ausführungsreihenfolge zur
Erläuterung des Farbstrahl-Druckverfahrens gemäß der Erfindung dargestellt, wobei
die Anzahl M der maximalen Ladestufen oder -abschnitte 40 ist, die frei wählbare
natürliche Zahl N acht ist, und folglich der Quotient H gleich 5 ist.
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Wenn die Reihenfolge des Lades der Farbtröpfchen so, wie vorstehend
ausgeführt, gewählt ist, kann eine Verzerrung infolge einer Änderung des aerodynamischen
Widerstandes und der Coulomb-Kraft durch die vorhergehenden und benachbarte, geladene
Farbtröpfchen weitgehend unterdrückt werden. Es ist jedoch nicht möglich, den Einfluß
der vorhergehenden und der benachbarten, geladenen Farbtröpfchen bis auf ein Minimun
oder vollständig zu beseitigen. Diese Schwierigkeit kann gemäß der Erfindung gelöst
werden.
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In Fig. 8 ist eine schematische Darstellung der Flugbahnen von Farbtröpfchen
dargestellt, die in der vorstehend beschriebenen Weise geladen worden sind. In Fig.
7 ist ein Verfahren
zum Anlegen der Ladespannung an die Ladelelektrode
dargestellt.
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Wie in Fig. 7 dargestellt, wird die (i-1)-te Gruppe in der Reihenfolge
5, 10, 15 .... 40 gedruckt, die i-te Gruppe wird in der Reihenfolge 2, 7, 12 ....
37, die (i+1)-te Gruppe wird in der Reihenfolge 4,9,14 39 gedruckt,usw. wobei jedes
der geladenen Farbtröpfchen in der i-ten Gruppe in der mittleren Lage der geladenen
Farbtröpfchen in der (i-1Eten Gruppe gelegen ist, und jedes der geladenen Farbtröpfchen
in der (1+1hten Gruppe in der mittleren Lage der geladenen Tröpfchen in der i-ten
Gruppe gelegen ist, so daß die geladenen Farbtröpfchen immer Punkte in der mittleren
Lage der vorhergehenden, geladenen Farbtröpfchen markieren oder kennzeichnen und
folglich der Einfluß durch den aerodynamischen Widerstand und die Coulomb-Kraft
auf die vorhergehenden oder benachbarten, geladenen Farbtröpfchen als minimal bzw.
als auf ein Minimum herabgesetzt betrachtet werden kann. Jedoch sind es beispielsweise
bei dem geladenen Farbtröpfchen 17 in der i-ten Gruppe die vorhergehenden Farbtröfpchen,
die einen nachteiligen Einfluß bezüglich einer Verzerrung durch den aerodynamischen
Widerstand auf das geladenen Farbtröpfchen 17 ausüben, (die Farbtröpfchen)25, 20,
15, 10 usw. in der (i-1)-ten Gruppe, und dann sind die geladenen Farbtröpfchen,
die einen nachteiligen Einfluß bezüglich einer Verzerrung aufgrund der Coulomb-Kraft
auf dasselbe geladene Farbtröpfchen 17 ausüben, (die Farbtröpfchen) 32, 27, 22,
12, 7, 2 usw. in der i-ten Gruppe.Wenn folglich das Farbtröpfchen 17 geladen ist,
sollte beachtet werden, ob die vorhergehenden oder benachbarten, geladenen
Farbtröpfchen,
welche einen Einfluß auf die Farbtröpfchen 17 ausüben, vorhanden sind oder nicht.
Wenn es geladene Farbtröpfchen gibt, welche auf das Farbtröpfchen 17 wirken, sollte
die Lademenge des Farbtröpfchens 17 bezüglich der Größe der Verzerrung infolge dieser
geladenen Farbtröpfchen entsprechend festgesetzt werden, um so einen durch das Farbtröpfchen
17 geschaffenen Punkt genau an einer gewünschten Stelle zu markieren. Wenn der vorerwähnte
Ausgleich für alle geladenen Farbtröpfchen durchgeführt wird, können sie genau an
der gewünschten Stelle auftreffen, so daß die Druckqualität sehr verbessert werden
kann.
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Um die Ausführung der Einrichtung zu vereinfachen, können in der Praxis
nur die Farbtröpfchen 20, 15, 22, 12 bezüglich des Farbtröpfchens 17 berücksichtigt
werden. Der Luftstrom ist so kompliziert, daß es schwierig ist, einen genauen Ausgleich
bezüglich einer Verzerrung aufgrund des aerodynamischen Widerstandes zu erhalten.Die
Ausgleichswerte «1, a2 und a3 für eine Verknüpfung beim Vorhandensein oder Fehlen
der Farbtröpfchen 20 und 15 werden bezüglich der Verzerrung aufgrund des aerodynamischen
Widerstands gespeichert, und bezuglich einer Verzerrung aufgrund der Coulomb-Kraft
werden Ausgleichswerte ß1 und ß2 bei dem Vorhandensein oder Fehlen der Farbtröpfchen
22 und 12 unabhängig von den Ausgleichswerten al, a2 und a3 gespeichert, wie in
der Tabelle 1 dargestellt ist.
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Tabelle 1
| 1 |
| u ladendes Verzerrung aufgrund eines Verzerrung auf |
| Farb- . aerodynamischen Widerstandes grund der Cou- |
| tröpfchen lomb-Kraft |
| t-jpfch-~ |
| 17 20 15 20 15 20 15 22 12 |
| vor- fehlen fehlen vor- vor- vor- vor- vor- |
| handen handen handen handen handen handen |
| (a1 (a2) (a3) (ß1) (ß2) |
In Fig. 9 ist eine Schaltung des Druck- oder Ladesignalgenerators 24 zur Durchführung
der vorerwähnten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. In Fig. 9 sind dargestellt
eine Drucksignalquelle 24a, eine Ladekode erzeugende Schaltung 24b, eine die Ladereihenfolge
auswählende Schaltung 24c, ein Speicher 24d zum Speichern des Verzerrungs-Ausgleichswerts,ein
Addierer 24e, um den Ausgleichswert von dem Speicher 24d aufzunehmen und um ihn
zu dem Ladesignal von der die Ladereihenfolge wählenden Schaltung 24c zu addieren,
eine eine Ladeverzerrung ausgleichende Schaltung 24f und ein Verstärker 24g.
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Die die Ladereihenfolge wählende Schaltung 24c ordnet Daten von der
Drucksignalguelle 24a wieder in der in Fig. 6 dargestellten Reihenfolge an. Dann
wird der Ausgleichswert, der in dem Speicher 24d gespeichert ist, zu dem Ladesignal
addiert, das wieder in der vorerwähnten Reihenfolge angeordnet ist, und das addierte
Signal wird dann über die eine Ladeverzerrung ausgleichende Schaltung 24f und den
Verstärker 24g an die Ladeelektrode 5 angelegt. Wie vorstehend anhand der Ausführungsbeispiele
beschrieben,
können die jeweiligen geladenen Farbtröpfchen praktisch fliegen, ohne durch den
aerodynamischen Widerstand, der den vorhergehendenFarbtröpfchen zuzuschreiben ist,
oder durch die Coulomb-Kraft, die den vorhergehenden benachbarten, geladenen Farbtröpfchen
zuzuschreiben ist, beeinflußtzu werden. Selbst wenn die jeweiligen, geladenen Farbtröpfchen
durch den aerodynamischen Widerstand oder die Coulomb-Kraft beeinflußt werden, kann
die dadurch hervorgerufene Verzerrung gemäß der Erfindung wirksam ausgeglichen werden,
so daß die Druckqualität erheblich verbessert ist.
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Ende der Beschreibung