DE3219214C2 - - Google Patents
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- DE3219214C2 DE3219214C2 DE3219214A DE3219214A DE3219214C2 DE 3219214 C2 DE3219214 C2 DE 3219214C2 DE 3219214 A DE3219214 A DE 3219214A DE 3219214 A DE3219214 A DE 3219214A DE 3219214 C2 DE3219214 C2 DE 3219214C2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/07—Ink jet characterised by jet control
- B41J2/12—Ink jet characterised by jet control testing or correcting charge or deflection
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung des
Ausstoßdruckes der Farbtröpfchen bei einem Farbstrahldrucker,
bei dem die Bahn der aufgeladenen und abgelenkten
Farbtröpfchen erfaßt und in Abhängigkeit von der festgestellten
Bahn der Ausstoßdruck variiert wird. Ferner betrifft
die Erfindung einen Farbstrahldrucker zur Durchführung
dieses Verfahrens.
Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-OS 23 46 558 bekannt.
Bei diesem bekannten Verfahren wird die Bahn von aufgeladenen
und abgelenkten Farbtröpfchen mit Hilfe von Fühlern erfaßt
und in Abhängigkeit von der festgestellten Bahn der Ausstoßdruck
variiert, um damit schließlich die Sollgeschwindigkeit
der Farbtröpfchen einzustellen. Bei diesem bekannten Verfahren
wird nur direkt die Lage der Bahn erfaßt und dann der
Ausstoßdruck entsprechend eingestellt. Hierdurch wird jedoch
nicht die Einstellung des optimalen Ausstoßdruckes der Farbtröpfchen
gewährleistet, da die Geschwindigkeit und damit
der Auftreffpunkt der Farbtröpfchen nicht nur von dem Ausstoßdruck,
sondern auch von den Wechselwirkungen zwischen den Ladungen
der benachbarten Tröpfchen abhängen.
Aus der DE-OS 24 34 786 ist eine Einrichtung zur Feststellung
der Ablenkung von ausgestoßenen Farbtröpfchen bekannt, wobei
verschiedene Ausführungsformen eines Ablenkfühlers zur Anwendung
gelangen können. Diese Fühler dienen nur zur Ermittlung
der Ist-Flugbahn und damit zur Regelung des Farbstrahldruckes
in der Weise, daß die Soll-Bahn erreicht wird, indem in
Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Ablenkfühlers die
Aufladung der Farbtröpfchen gesteuert wird.
Aus der DE-OS 23 31 803 ist ein Tintenstrahlmatrixdrucker
bekannt, bei dem zwei Tintenauffangblenden vorgesehen sind,
die mit einem Fühler verbunden sind, von denen einer für
Prüfzwecke verwendet werden kann, wobei aber während der
Prüfintervalle die erfaßten Farbtröpfchen eine sehr hohe
Aufladung haben müssen, damit sie den betreffenden Auffänger
überhaupt erreichen können.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin,
ein Verfahren zur Einstellung des Ausstoßdruckes der Farbtröpfchen
bei einem Farbstrahldrucker der angegebenen Gattung
zu schaffen, welches die Möglichkeit bietet, die Einstellung
des Ausstoßdruckes der Farbtröpfchen sehr viel
genauer vornehmen zu können und zwar bei einem besonders
schnellen Ansprechverhalten des Einstellvorganges. Ferner
soll durch die Erfindung auch ein einfach aufgebauter Farbstrahldrucker
zur Durchführung dieses Verfahrens geschaffen
werden.
Die Lösung der genannten Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichnungsteil
des Anspruches 1.
Die Erfindung betrifft ferner auch einen Farbstrahldrucker
mit einer Ladeeinrichtung zum selektiven elektrostatischen
Laden von Farbtröpfchen, mit einer Ablenkeinrichtung, um
die geladenen Farbtröpfchen entsprechend den elektrostatischen
Ladungen auf den Farbtröpfchen auf eine Anzahl vorbestimmter
Stufen elektrostatisch abzulenken, mit einer
Ablenkfühleinrichtung, um eine Abweichung von einer Bezugsablenkung
der geladenen Farbtröpfchen festzustellen, und
mit einer Farbzuführeinrichtung, um eine Farbe unter
einem vorbestimmten Druck einem Farbausstoßkopf zuzuführen.
Das Wesentliche dieses Farbstrahldruckers besteht
erfindungsgemäß in der Verwendung eines Mikrocomputers
zum Berechnen der Abweichung der Ablenkung der Farbtröpfchen
von einer Soll-Bahn anhand von Signalen einer Elektroden
ausfweisenden Ablenkfühlereinrichtung und zum Erzeugen
von Farbdruckeinstellsignalen anhand des Rechenergebnisses
und ferner in der Verwendung einer Pumpenansteuereinrichtung
zum Steuern des Farbdruckes, die von der Recheneinrichtung
ansteuerbar ist.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
des Farbstrahldruckers ergeben sich aus den Ansprüchen
3 bis 5.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann erreicht werden,
daß die Einstellung des Ausstoßdruckes der Farbtröpfchen
nicht nur von ihrer Geschwindigkeit sondern auch von den
Kräften zwischen den Ladungen der benachbarten Farbtröpfchen
abhängig gemacht wird, also diese Kräfte selbst berücksichtigt
und damit kompensiert werden. Die auf diese Weise
eingestellte Flugbahn der Farbtröpfchen erreicht somit einen
optimalen Verlauf, so daß die Erzeugung von klaren, unverzerrten
Schriftzeichen gewährleistet ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Farbstrahldruckers
mit einer Ablenksteuerung mit Merkmalen nach der Erfindung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Ladungsfühlschaltung
in dem Drucker der Fig. 1;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Phasensteuerschaltung
des Druckers der Fig. 1;
Fig. 4 ein Zeitdiagramm, in welchem die Arbeitsweise
der Phasensteuerschaltung wiedergegeben ist;
Fig. 5 ein Schaltbild eines Phasensuch-Ladespannungsgenerators
der Fig. 1;
Fig. 6 ein Zeitdiagramm, in welchem die Arbeitsweise
des in Fig. 5 dargestellten Phasensuch-Ladespannunsgenerators
dargestellt ist;
Fig. 7 ein Schaltbild eines Ablenkdetektors der
Fig. 1;
Fig. 8a bis 8c Zeitdiagramme, in welchen Signale dargestellt
sind, die an verschiedenen Stellen des Ablenkdetektors
der Fig. 7 anliegen;
Fig. 9 ein Blockschaltbild eines Druckladesignalgenerators
und eines Druckladespannungsgenerators
der Fig. 1;
Fig. 10 ein Blockschaltbild einer Pumpensteuerung
der Fig. 1;
Fig. 11 ein Flußdiagramm eines Steuervorgangs eines
in Fig. 1 dargestellten Mikrocomputers;
Fig. 12 und 13 Blockschaltbilder abgewandelter Ausrührungformen
der Pumpensteuerung;
Fig. 14 ein Schaltbild einer abgewandelten Form des
Ablenkdetektors;
Fig. 15a bis 15c Zeitdiagramme von Signalen, welche an verschiedenen
Stellen des in Fig. 14 dargestellten
Ablenkdetektors anliegen;
Fig. 16 ein Blockschaltbild einer abgewandelten Ausführungsform
des Druckladespannungsgenerators,
welcher mit dem Druckladesignalgenerator
und der Pumpensteuerung verbunden ist;
Fig. 17a und 17b Flußdiagramme eines anderen Steuervorgangs
des Mikrocomputers;
Fig. 18 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform
des Farbstrahldruckers mit einer Ablenksteuerung
mit Merkmalen nach der Erfindung;
Fig. 19 ein Schaltbild eines Ladedetektors der Fig. 18;
Fig. 20 ein Schaltbild eines Ladespannungsgenerators
der Fig. 18, und
Fig. 21 bis 23 Flußdiagramme eines Ablenksteuervorgangs
eines Mikrocomputers in Fig. 18.
In Fig. 1 weist ein Farbstrahldrucker eine Pumpe 12 auf,
um Farbe aus einer Patrone bzw. einem Behälter 10 in einen
Zwischenspeicher 14 zu pumpen. Von dem Zwischenbehälter
aus wird dann die Farbe unter einem gleichförmigen Druck
einem Farbausstoßkopf 18 zugeführt. Der Farbaustoßkopf 18
weist einen elektrostriktiven Schwinungserzeuger 20 auf,
durch welchen der Farbe eine vorbestimmte Schwingungsfrequenz
erteilt wird, wenn eine Ansteuerspannung angelegt
ist. Folglich wird die in Schwingung versetzte Farbe von
einer Düse des Farbstrahlkopfes 18 ausgestoßen. An einer
Stelle, die in einem vorbestimmten Abstand von der Düse
angeordnet ist, wird der Farbstrahl mit einer vorbestimmten
Periode, welche gleich der Schwinungsperiode ist, in
Tröpfchen aufgeteilt. An eine Ladeelektrode 22, die an der
Stelle der Farbluftaufteilung bzw. -trennung angeordnet ist,
wird eine Ladespannung angelegt, welche einen stufenweise
veränderlichen Pegel hat, wobei ein Pegel "0" (z. B. Erdpotential)
beim Nichtdrucken vorliegt, wobei dann ein Bildsignal
logisch "0" ist. Der Ladeimpuls muß in Form von
Spannungsimpulsen an die Ladeelektrode 22 angelegt werden,
und darüber hinaus muß das Anlegen jeder Ladespannungsstufe
bezüglich einer bestimmten Phase, in welcher Farbtröpfchen
ausgebildet werden, zeitlich gesteuert sein. Diesen
Anforderungen wird im allgemeinen durch ein Phasensuchen
entsprochen, durch das eine Ansteuerphase für den elektrostriktiven
Schwingungserzeuger 20 bezüglich der Ladespannungs-
Impulsphase festgelegt wird.
Bei einem Phasensuchvorgang wird eine frequenzgeteilte Form
einer Ausgangsimpulsfolge eines Taktimpulsgenerators 24 an eine
Ansteuerverstärkerschaltung 26 angekoppelt, um ein sinusförmiges
Signal zu schaffen, welches synchron mit dem Takt
ist. Die sinusförmige Welle wird an den elektrostriktiven
Schwingungserzeuger 20 in dem Kopf 18 angelegt. Die Ausgangsimpulsfolge
des Taktimpulsgenerators 24 wird auch an eine
Phasensteuerschaltung 28 angelegt, um dadurch in einen Ladetakt
mit einer vorbestimmten Impulsdauer umgeformt zu
werden, welche bezüglich der Taktphase einen vorgegebenen
Phasenunterschied aufweist. Der Ladetakt wird an einen
Ladespannungsgenerator 30 angelegt, welcher
dann Phasensuch-Ladeimpulse kurzer Dauer und mit einem
konstanten Pegel erzeugt, welcher in seiner Polarität
gleich oder entgegengesetzt zu der Polarität der Ladespannung
ist. Der Ausgang des Ladespannungsgenerators 30 wird
über eine Schaltanordnung 32 an die Ladeelektrode 22 angelegt.
Das Laden eines Farbtröpfchens wird durch einen Auffänger
34 und durch einen mit diesem elektrisch verbundenen
Ladungsdetektor gefühlt. Wenn der Ladungsdetektor 36
ein Fühlsignal erzeugt, das ein Laden eines Farbtröpfchens
vor der Ausbildung einer vorbestimmten Anzahl von Tröpfchen
anzeigt, ist das Phasensuchen beendet; andererseits wird
ein einstufiger Phasenschiebebefehl an die Phasensteuerschaltung
28 angelegt, so daß die Ansteuerimpulse für das
Farbtrennen in der Phase um einen vorbestimmten Wert verschoben
werden.
Nach dem Phasensuchen wird ein Ladesignal mit einem stufenweise
veränderbaren Pegel, das durch einen Druckladesignalgenerator
38 aufgrund eines Ladetaktes erzeugt wird,
über einen Druckladespannungsgenerator 40 und
die Schaltanordnung 32 an die Ladeelektrode 22 angelegt,
um dadurch in dem System einen Druckbetrieb zu veranlassen.
An der Ladeelektrode 22 wird durch das Ladesignal, dessen
Pegel synchron mit dem Ladetakt veränderlich ist, eine veränderliche
elektrostatische Ladung auf Farbtröpfchen aufgebracht.
Jedes Farbtröpfchen wird dann durch ein zwischen
Ablenkelektroden 42 a und 42 b erzeugtes, elektrisches Feld
proportional zu dessen spezifischer Ladung abgelenkt. Solange
das Bildsignal einen logischen Pegel "0" hat, ist
die Ladespannung auf einem Pegel "0", so daß Farbtröpfchen
nicht geladen, sondern durch den Auffänger 34 aufgefangen
und gesammelt werden.
Der Auffänger 34 ist aus einem leitenden Material hergestellt
und fest mit einem Halter 44 aus einem Isoliermaterial
verbunden. Der Halter 44 ist durch ein Isolierrohr 46
mit einem Filter 48 verbunden. Der Filter 48 weist ein Filterteil
auf, der in einem leitenden Gehäuse 50, das geerdet
ist, untergebracht ist. Der leitenden Auffänger 34 ist mit
einem Ende einer Seele 58 a eines Abschirmdrahtes 52 verbunden,
deren anderes Ende mit dem Ladungsdetektor 36 verbunden
ist. Die Umhüllung 52 b des Abschirmdrahtes 52 ist geerdet.
In Fig. 2 weist der Ladungsdetektor 36 einen
Widerstand 54 auf, dessen Widerstandswert kleiner ist
als ein Widerstandswert R G zwischen dem Auffänger 34 und
der Erdung des Filters 48 (Fig. 1), so daß der Erdungswiderstand
auf der Seite des Auffängers 34 gegen eine Instabilität
infolge einer Schwankung des Widerstandswertes R G geschützt
ist. Die Schaltung 36 weist auch einen Feldeffekttransistor
56 zum Erden des Auffängers, einen zweiten
Feldeffekttransistor 58 für eine Impedanzumwandlung, einen
Operationsverstärker 60, ein Hochpaßfilter 62, einen Integrator
64 zum Glätten einer Gleichspannungskomponente und
einen Vergleicher 66 auf.
Anhand von Fig. 3 und 4 wird nunmehr der Aufbau und die Arbeitsweise
der Phasensteuerschaltung 28 beschrieben. An die
Phasensteuerschaltung 28 werden Taktimpulse O P angelegt,
und ihr Zähler 68 zählt aufwärts. Der Zähler 68 erzeugt
einen Zählkode mit vier Bits A bis D, welche den ersten
bis vierten Ziffern entsprechen. Von diesen Bits werden
die Bits A und D an ein Serien-Parallel-Schieberegister 70
als ein Schiebeimpuls bzw. ein Eingangssignal angelegt.
Folglich erscheinen Impulse, deren Länge die gleiche ist
wie die der Ausgangsimpulse D des Zählers 68, an Ausgangsanschlüssen
0 bis 7 des Schieberegisters 70 mit Phasen,
welche aufeinanderfolgend jeweils um eine Periode A abweichen.
Ein Datenselektor 72 wält einen der Ausgänge des
Schieberegisters 70 aus und legt ihn an die Ansteuerverstärkerschaltung
26 an. Die Ausgangsbits B bis D des Zählers
68 werden an einen Dekodierer 74 angelegt, dessen Ausgangsimpulse
am ersten Ausgangsanschluß 0 und am fünften
Ausgangsanschluß 4 an einen Frequenzteiler 76 bzw. ein
Flip-Flop 78 des T-Typs angelegt werden. Der Ausgang Q des
Flip-Flops 78 wird über ein UND-Glied als ein Lade-Zeitsteuersignal Cp an den
Druckladesignalgenerator 38 angelegt. Die Impulse von dem
Ausgangsanschluß 0 des Dekodierers 74 werden mittels des Frequenzteilers
76 mit 1/16 geteilt, durch ein UND-Glied 80
auf ihre ursprüngliche Länge geformt und werden dann zum
Phasesuchen als Ladesignalimpulse Pp₂ an den Ladespannungsgenerator
30 angelegt. Die durch 1/16 geteilten Ausgangsimpulse
des Frequenzteilers 76 werden an ein UND-Glied 82 angelegt,
um sie dadurch auf die Länge der Ausgangsimpulse
zu formen, die an den Ausgangsanschluß 7 des Dekodierers
74 angelegt werden, und werden danach als weitere Gruppe
von Phasensuch-Ladeimpulsen Pp₁ an den Ladespannungsgenerator
30 angelegt. Diese Phasensuch-Ladesignale Pp₁ und
Pp₂ sind jeweils in Fig. 4 dargestellt und weisen eine Folge
von sechzehn aufeinanderfolgenden Impulsen auf, welche
sich mit einer der Impulszahl entsprechenden Anzahl von
Unterbrechungen abwechseln, was mit einer Periode von
320 µs wiederholt wird. Das Drucklade-Zeitsteuersignal Cp
umfaßt dagegen eine kontinuierliche Folge vom Impulsen, die
jeweils eine Dauer oder Länge (bei einem logischen Pegel
"1") haben, welche das Achtfache der Länge oder Dauer der
Impulse Pp₁ oder Pp₂ haben, wobei die letzteren im wesentlichen
in der Mitte der ersteren auftreten.
Während in der dargestellten Ausführungsform die Phasen
der Phasensuch-Ladeimpulse Pp₁ und Pp₂ und der Drucklade-
Zeitsteuerimpulse Cp festgelegt sind, wird die Phase der
Ansteuerimpulse Vp für den Schwingungserzeuger 20 an Abhängigkeit
von den Ausgängen 0 bis 7 des Schieberegisters
70 verschoben, welche der Datenselektor 72
selektiv entsprechend einem Zählkode A bis C von dem Zähler
84 erzeugt. Mit anderen Worten, solange die Ladespannungsimpulse
eine fest vorgegebene Phase haben, ist die
Trennphase von Farbe in Tröpfchen verschiebbar.
Der Ladespannungsgenerator 30 zum Verstärken der Phasensuch-
Ladeimpulse Pp₁ und Pp₂, um eine Ladespannung zu erzeugen,
ist so ausgelegt, wie in Fig. 5 dargestellt, und wird betrieben,
wie in Fig. 6 dargestellt ist. Die Impulse Pp₁ werden
an die Basis eines Transistors 86 angelegt und dann
durch einen Transistor 88 auf einen Pegel von +50V verstärkt.
Die Impulse Pp₂ werden durch Transistoren 90, 92 und 94 auf
einen Pegel von -50V verstärkt. Bei dieser Anordnung werden
die Spannungsimpulse Vpd mit entgegengesetzten Polaritäten
während des Phasensuchvorgangs an die Ladeelektrode 22 angelegt.
In den Fig. 1 bis 6 wird bei einem Phasensuchvorgang ein Phasensuch-
Befehlssignal auf einen (logischen) Pegel "1" gebracht,
um die Schaltanordnung (oder ein Relais) 32 so zu
konditionieren, daß der Phasensuch-Ladespannungsgenerator 30
mit der Ladeelektrode 22 verbunden wird. Gleichzeitig wird
eine Ablenkspannungs-Quellenschaltung 96 abgeschaltet, und
der Transistor 56 des Ladedetektors 36 wird nichtleitend gemacht.
Unter dieser Voraussetzung gibt dann der Ladespannungsgenerator
30 an die Ladeelektrode 22 Phasensuch-Ladeimpulse
ab, die bezüglich der Phasensuch-Ladeimpulse Pp₁ und Pp₂
zeitlich gesteuert sind, welche intermittierend mit der Periode
von 320 µs anliegen und jeweils eine Dauer von 10 µs haben.
Wenn der Zählkodeausgang des Zählers 84 "000" ist, werden Impulse,
die an dem Ausgangsanschluß C des Schieberegisters 60
anliegen, als Ansteuerimpulse Vp an die Ansteuerverstärkerschaltung
26 angelegt, so daß der Farbstrahl bei einer Phase,
welche der Periode entspricht, und bei der Phase (bezüglich
der Impulse Pp₁ und Pp₂) der Ansteuerimpulse Vp in Tröpfchen
aufgeteilt bzw. getrennt werden. Wenn die Farbtrennung entweder
durch die Impulse Pp₁ oder die Impulse Pp₂ zeitlich gesteuert
ist, werden die Tröpfchen auf die positive Polarität geladen
und treffen auf den Auffänger 34 auf. Das heißt, ein
Lademuster mit Periode 320 µs wird erzeugt, in welcher
aufeinanderfolgende sechzehn Tröpfchen, aber nicht die
nächsten aufeinanderfolgenden sechzehn Tröpfchen geladen
werden, und in welcher alle Farbtröpfchen auf den Auffänger
34 auftreffen. Das Auffängerpotential erfährt folglich
eine Schwankung, welche dem Ladungsmuster ähnlich ist. Jedoch
schwankt das Basispotential des Ladedetektors 36 infolge
der erdfreien Kapazität des Abschirmdrahtes 52, des
Farbwiderstandes R G zwischen dem Auffänger 32 und dem Erdpotential
und der Zeitkonstante eines Eingangswiderstandes
54 in der Art einer sinusförmigen Welle oder einer Hüllkurve
mit der Periode von 320 µs. Eine derartige sinusförmige
Spannung wird durch den Operationsverstärker 60 invertiert
und verstärkt und an das Hochpaßfilter 62 angelegt,
welches ein Rauschen begrenzt, dessen Periode 320 µs
kurz ist. Der Integrator 64 glättet die 320 µs lange, sinusförmige
Welle, um sie auf einem konstanten Gleichspannungspegel
zu stabilisieren. Diese Gleichspannung wird
mit einer Bezugsspannung Vref in dem Vergleicher 66 verglichen.
Wenn die Gleichspannung höher als die Bezugsspannung
Vref ist, d. h. wenn ein Farbtröpfchen geladen worden
ist, wird der Ausgangspegel des Vergleichers 66 ein "0"-Pegel;
wenn ein Farbtröpfchen nicht oder unvollständig geladen
worden sind, bleibt der Ausgangspegel des Vergleichers 66
ein "1"-Pegel.
Der Ausgang des Vergleichers 66 wird an einen Mikrocomputer
100 (siehe Fig. 1) einer Drucksteuereinheit und an ein
UND-Glied 102 der Phasensteuerschaltung 28 angelegt. Nachdem
das Phasensuchsignal einen "1"-Pegel hat, gibt der
Mikrocomputer 100 Bestimmungsimpulse Pdk an das UND-Glied
102 der Phasensteuerschaltung 28 mit einer Periode von
10 µs ab. Wenn der Ausgang Pok des Vergleichers 66 ein "0"-Pegel
wird, was "geladen" anzeigt, stoppt der Mikrocomputer
100 die Abgabe der Impulse Pdk mit einer Periode von
10 µs und beginnt eine Druckladesteuerung. Solange der Ausgang
des Vergleichers 66 ein "1"-Pegel ist, was "nicht geladen
anzeigt, versorgt das UND-Glied 102 alle 10 µs den
Zähler 84 mit einem Impuls, um ihn zu inkrementieren, wobei
der Ausgang Vp des Datenselektors 72 von einem Ausgangsanschluß
"i" des Schieberegisters 70 auf einen Ausgangsanschluß
"i+1" verschoben wird (was eine einstufige Phasenverschiebung
bzw. eine Phasenverschiebung um einen Schritt
bedeutet). Der Zähler 84 wird umlaufend inkrementiert. Solange
die Impulse, die an einem der Ausgangsanschlüsse 0
bis 7 des Schieberegisters 70 erscheinen, an die Ansteuerverstärkerschaltung
26 als Vp angelegt werden, wird ein
Farbtröpfchen geladen, um den Ausgang des Vergleichers 66
auf einen "0"-Pegel zu bringen.
Sobald der Ausgang des Vergleichers 66 während einer Suchphase
von einem Pegel "1" auf einen Pegel "0" umschaltet,
bringt der Mikrocomputer 100 das Phasensuch-Befehlssignal
auf einen Pegel "0", um eine Ablenksteuerung und dann
einen Druckvorgang zu beginnen. Für diese Operation wird
dann die Schaltanordnung 32 betätigt, um den Druckladespannungsgenerator
40 mit der Ladeelektrode 22 zu verbinden,
der Transistor 56 wird angeschaltet, und die Ablenkspannungs-
Quellenschaltung 96 wird angeschaltet, um die Ablenkelektrode
42 b mit einer konstanten positiven oder negativen
Hochspannung zu versorgen. Der Drucksignalgenerator 38
erzeugt während einer Ablenksteuerung eine Bezugsladespannung
mit dem maximalen Ablenkpegel, solange während eines
Druckvorgangs eine sich stufenweise ändernde Spannung erzeugt
wird. Eine derartige Spannung wird an den Druckladespannungsgenerator
40 angelegt, wenn die Druckdaten während
einer "0"-Pegelperiode der Impulse Cp einen Pegel "1" haben,
wodurch Druckvorgänge befohlen werden.
Da die Ladespannungsimpulse sowohl positive als auch negative
Polaritäten während einer Suchphase haben, ist zu ersehen,
daß die an dem Auffänger oder in der gesammelten
Farbe induzierte Spannung wechselt, und infolge der Hochfrequenz
im wesentlichen ein Nullpegel erzeugt wird, der
durch die erdfreie Kapazität des Abschirmdrahtes 52 und
den Widerstand 54 geglättet wird, und folglich nicht am
Ausgang des Hochpaßfilters 62 erscheint. Darüber hinaus
wird bei einer Ablenksteuerung und bei einem Druckvorgang
der Transistor 56 des Ladedetektors 36 angeschaltet, um
den Auffänger 34 zu erden, so daß sich keine Ladung an dem
Auffänger 34 sammeln kann. Hierdurch ist verhindert, daß
der Auffänger 34 die Ablenkung von Farbtröpfchen stört.
Anhand von Fig. 7 wird nunmehr eine in Fig. 1 dargestellte
Ablenkdetektorschaltung 110 im einzelnen beschrieben. Eine
gedruckte Schaltungsplatte 104 trägt zwei parallele gedruckte
Elektroden 106 und 108 und ist entweder einstellbar
oder fest an einer Seite einer spezifischen, ganz bestimmten
Ablenkbahnstufe (der 32-sten Stufe) von geladenen
Farbtröpfchen angeordnet, so daß die spezifische Ablenkbahn
zwischen den Elektroden 106 und 108 festgelegt
ist. Wenn sich ein geladenes Farbtröpfchen an den Elektroden
106 und 108 vorbeibewegt, werden Potentiale, die der
tatsächlichen Farbtröpfchenbahn und deren Ladung entsprechen,
infolge einer elektrostatischen Induktion erzeugt.
Diese Potentiale werden einzeln an die Steuerelektroden
von Feldeffekttransistoren 112 und 114 des Ablenkdetektors
110 angelegt, durch Verstärker 116 ud 118
verstärkt, durch Verstärker 120 und 122 gleichgerichtet
und verstärkt und dann an einen Differenzverstärker 124
angelegt. Der Ausgang des Differenzverstärkers 124 wird
integriert und durch einen Kondensator 128 geglättet, wird
an einen Feldeffekttransistor 130 angelegt und dann durch
einen Analog-Digital-Umsetzer 132 in digitale
Daten transformiert. Der Ausgang des A/D-Umsetzers 132, d.
h. die digitalen Daten, die eine versetzte Ablenkung anzeigen,
werden an den Mikrocomputer 100 angelegt. Zum Feststellen
einer Ablenkung in einer Ablenksteuerung legt der
Mikrocomputer 100 an den Druckladesignalgenerator 38 ein
Ladesignal (Druckdaten) an, das (die) eine Reihe von fünf
aufeinanderfolgenden Farbtröpfchen, aber nicht die nächste
Reihe von fünf aufeinanderfolgenden Farbtröpfchen synchron
mit dem Ladezeitsteuersignal Cp lädt (laden). Ein solches
Signal ist in Fig. 8a bis 8c dargestellt, in welchen geladene
Farbtröpfchen durch schwarze Punkte und nichtgeladene
Farbtröpfchen durch weiße Kreise dargestellt sind. Dort
wo die tatsächliche Bahn von geladenen Farbtröpfchen zu
der Elektrode 106 hin verschoben ist, ist der Ausgang a
des Verstärkers 116 größer als der Ausgang b des Verstärkers
118, so daß der Ausgang c des Differenzverstärkers
124 ein negativer Pegel wird, wie in Fig. 8a dargestellt
ist. Dieser Pegel entspricht einer Verschiebung in einen Bereich
zu geringer Ablenkung bezüglich der Bezugsbahn. Solange die
tatsächliche Bahn mit der Bezugsbahn zwischen den Elektroden
106 und 108 übereinstimmt und zusammenfällt, sind die
Ausgänge a und b der Verstärker 116 und 118 gleich, so daß
der Ausgang c des Differenzverstärkers 124 auf einem Nullpegel
verbleibt, wie in Fig. 8b dargestellt ist. Wenn die
tatsächliche Bahn bezüglich der Bezugsbahn zu der gedruckten
Elektrode 108 hin verschoben wird, wird der Ausgang b
des Verstärkers 118 größer als der Ausgang a des Verstärkers
116, wodurch der Ausgang c des Differenzverstärkers
124 auf einen positiven Pegel gebracht wird, wie in Fig. 8c
dargestellt ist. Dieser Pegel entspricht einer Verschiebung
in einen Bereich zu großer Ablenkung. Die Verschiebungsdaten
werden über den A/D-Umsetzer 132 an den Mikrocomputer
100 abgegeben, welcher dann den Farbdruck aufgrund der Eingabedaten
ändert.
Anhand von Fig. 9 werden nunmehr der Aufbau des Druckladesignalgenerators
38 und des Drucklade-Spannungsgenerators
40 beschrieben. Hierbei soll die Ansteuerfrequenz Vp für
den Kopf 100 kHz sein, und es soll ein Schutzabfall zum
Verringern einer Verzerrung vorgesehen sein. Folglich ist
die Ladefrequenz Cp an den Ladetröpfchen 50 kHz. Die Ladespannung
ist in Abhängigkeit vom Eingang innerhalb eines
Bereichs von 50 bis 240 V veränderlich. In Fig. 1 werden
Taktimpulse, die durch den Taktimpulsgenerator 24 in
Schwingung gebracht worden sind, durch einen Frequenzteiler
134 geteilt. Der Ausgang Op des Ferequenzteilers 134
ist ein Bezugsimpuls, dessen Frequenz 1,6 MHz ist, und der
andere Ausgang Dp ist ein Korrekturakt.
Der Druckladesignalgenerator 38 speichert Korrekturwerte,
liest sie nacheinander aus und legt fest, ob sie zu entsprechenden
Daten in Abhängigkeit von dem Vorhandensein/
Fehlen dieser Daten dazuzuaddieren sind oder nicht. Der
Summenausgang wird an den Drucklade-Spannungsgenerator 40
angelegt. In dem Generator 40 wird der Eingang durch einen
D/A-Umsetzer 136 in ein analoges Signal umgeformt und
durch Verstärker 138 und 140 verstärkt. Der verstärkte Ausgang
wird an die Ladeelektrode 22 angelegt. Folglich werden die Korrekturwerte
als binäre Daten in einem Festwertspeicher
(ROM), einem Randomspeicher (RAM) u. ä. in dem
Druckladesignalgenerator 38 gespeichert. Inzwischen ist
einzelnen Farbtröpfchen durch unterschiedliche Luftwiderstände
in Abhängigkeit von deren Ablenkungen entgegengewirkt
worden, so daß deren Ablenkungen bezüglich der Ladekodes
nicht linear sind. Die Ablenkungen sollen innerhalb
einer gemeinsamen Strecke angeordnet sein, und die Ladekodes
sollen nicht linear sein. Folglich werden Verzerrungen
gegenüber geraden Linien als Korrekturwerte in dem
Speicher gespeichert. Anders ausgedrückt, in dem Speicher
werden nicht nur die Korrekturwerte, welche Druckdaten betreffen,
sondern auch die Korrekturwerte gespeichert, welche
die Nichtlinearität einzelner Farbtröpfchen betreffen.
Diese Korrekturwerte werden hexadezimal angezeigt. Der Ladekode
hat elf Bits, welche in einen Block von drei Bits, einen
Block von vier Bits und einen Block der restlichen vier
Bits für eine Oktal-Hexadezimalanzeige aufgeteilt werden.
Der in Fig. 9 dargestellte Druckladesignalgenerator 38
weist einen Adressenzähler 142, einen Speicher (ROM) 144,
eine Verknüpfungsschaltung 146, einen Addierer 148, ein
Schieberegister 150, einen Multiplexer 152, einen Ladekode-
Erzeugungszähler 154, eine Halteschaltung 156, ein Flip-
Flop 158 des D-Typs und eine Verknüpfungsschaltung 160 auf.
Wenn während des Bertriebs das Drucksignal (logisch)"1"
wird, ist der Adressenzähler 142 betriebsbereit gemacht
und wird durch das Korrektursignal Dp inkrementiert.
Da das Korrektursignal Dp mit einer Frequenz vorliegt,
die das Achtfache der Frequenz des Ladesignals ist, werden
acht Daten während einer Periode des Ladesignals gelesen.
Die Druckdaten werden durch das Schieberegister 150 verzögert.
Der Ausgang O₃ des Schieberegisters 150 zeigt zu
ladende Daten an. Das heißt, die Ausgänge O₀, O₁ und O₂ zeigen
die folgenden geladenen Farbtröpfchen an.
Die unteren drei Bits des Adressenzählers 142 werden an
den Multiplexer 152 angelegt. Wenn der Inhalt der eingegebenen
unteren drei Bits "0" ist, erzeugt der Multiplexer
152 einen Ausgangspegel "1", da sein Eingang I₀ ein Pegel
"1" ist. Folglich ist ein Nichtlinearitäts-Korrekturwert
(c) von dem Speicher 144 aus über die Verknüpfungsschaltung
146 an den Addierer 148 anzulegen. Gleichzeitig wird der
Zähler 154 mit "200" geladen, wird anschließend durch die
Ladeimpulse Cp inkrementiert. Wenn der Inhalt der unteren
drei Bits "0" ist, wird der Zählerausgang an den Addierer
148 angelegt. Folglich wird ein bezüglich seiner Nichtlinearität
korrigierter Wert von dem Addierer 148 an die Halteschaltung
156 angelegt. Wenn der Inhalt der unteren
drei Bits "1" wird, erscheinen die Daten O₀ als ein Ausgang
des Multiplexers 152, der Inhalt von Daten O₃ wird
durch die Verknüfungsschaltung 160 in Abhängigkeit von
dem logischen Pegel des Multiplexers 152 gesteuert, und ob
er an den Addierer 148 anzulegen ist, wird entsprechend
den Druckdaten gesteuert. Wenn die unteren drei Bits
nacheinander "2" bis "7" werden, werden anschließend die
Daten O₁, O₂ und O₄ bis O₇ als ein Eingang des Multiplexers
152 ausgewählt, und das Anlegen jedes Korrekturwertes an
den Addierer 148 wird entsprechend gesteuert.
Der Ausgang des Addierers 148 wird durch die Halteschaltung
156 verzögert und zu dem nächsten Korrekturwert addiert.
Wenn der Inhalt der unteren drei Bits "7" wird, wird der
Eingang an der Halteschaltung 156 gesperrt, um die unteren
drei Bits "0" zu machen.
Der Ausgang des Addierers 148 wird auch an das Flip-Flop
158 angelegt und wird beim Ansteigen eines Ladeimpulses
abgefragt. Ein korrigierter Wert wird folglich in dem
Flip-Flop 158 gespeichert und entsprechend dem Vorhandensein/Fehlen
von Druckdaten gesteuert; wenn Druckdaten vorhanden
sind, wird der korrigierte Wert als Ladekode an den
D/A-Umsetzer 136 angelegt, um eine Korrektur zu ermöglichen.
Auf diese Weise schafft ein Druckladesignalgenerator 38 in
Abhängigkeit von dem Vorhandensein/Fehlen von Druckdaten
und enstprechend einem Ablenkschritt eine genaue Korrektur.
Hieraus ist zu ersehen, daß in der Anordnung der Fig. 9 der
Korrekturspeicher nur 8 × 8 × 32 Bits benötigt, da der Basiskode
zum Laden durch den Ladekode-Erzeugungszähler 154
erzeugt wird. Obwohl die Korrektur in Verbindung mit einem
sequentiellen Druckbetrieb dargestellt und beschrieben worden
ist, ist sie selbstverständlich auch bei einem nichtsequentiellen
Druckbetrieb anwendbar, wenn das Korrekturmuster
und der grundlegende Ladekode umgestellt werden. Obwohl
eine Korrektur an einem ganz bestimmten Farbtröpfchen
durchgeführt worden ist, um dort den Einfluß von vier aufeinanderfolgenden
Tröpfchen und von drei folgenden Tröpfchen
auszugleichen, stellt eine derartige Anzahl von Tröpfchen
keine Begrenzung dar, sondern kann in Abhängigkeit
von dem Abstand zwischen dem Kopf und einem Blatt Papier
geändert werden.
Während einer Ablenksteuerung erzeugt der Druckladesignalgenerator
38, der durch den Mikrocomputer 100 gesteuert
ist, nur die Ladespannungsdaten (den Basiskode) für das
Maximum oder den 32-sten Schritt einer Ablenkung und eines
Korrekturkodes, während die Druckdaten für fünf aufeinanderfolgende
Impulse Cp auf einen Pegel "1" und für die
nächsten fünf aufeinanderfolgenden Impulse Cp auf einen
Pegel "0" gebracht werden (siehe Fig. 8a bis 8c).
In Fig. 10 weist eine in Fig. 1 dargestellte Pumpenansteuereinrichtung
162 ein Halteglied 164, einen Oszillator 166
für eine sinusförmige Welle, Widerstände R₁ bis R₉ und
Feldeffekttransistoren F₁ bis F₉ zum Einstellen einer Verstärkung
und einen Verstärker 168 auf. Der Strompegel zum
Erregen der Pumpe 12 ist durch die Widerstandswerte der
Widerstände R₁ bis R₉ und durch selektives An-Auschalten
der Transistoren F₁ bis F₉ veränderlich. Die An-Ausschalt-
Bedingungen der Transistoren F₁ bis F₉ werden durch Daten
in dem Halteglied 164 festgelegt, dessen Laden durch den
Mikrocomputer 100 gesteuert wird.
In Fig. 11 ist ein Ablaufdiagramm dargestellt, in welchem
Operationen des Mikrocomputers 100 zum Suchen einer Phase
und zum Einstellen einer Ablenkung wiedergegeben sind.
Wenn Energie angelegt ist, initialisiert der Mikrocomputer
100 seine Eingabe- und Ausgabeeinheiten und hält Bezugs-
Farbdruckdaten im Halteglied 164, um ein Phasensuchen
zu starten. Bei einem Phasensuchen wird die Ablenkspannungs-Quellenschaltung
96 abgeschaltet, die Schaltanordnung
32 wird so konditioniert, daß sie den Phasensuch-Ladespannungsgenerator
30 mit der Ladeelektrode 22 verbindet,
und der Transistor 56 des Ladedetektors 36 wird abgeschaltet.
Um den Ausgang Pok des Ladedetektros 36 zu überwachen,
legt der Mikrocomputer 100 an die Phasensteuerschaltung
28 Phasenschiebe-Befehlsimpulse Pdk mit einer
Periode von 10µs an, solange der Ausgang Pok auf einem Pegel
"1" verbleibt. Sobald der Ausgang Pok auf einen Pegel
"0" schaltet, stoppt der Mikrocomputer 100 das Erzeugen
der Impulse Pkd, um das Phasensuchen zu beenden, wodurch
festgelegt ist, daß eine angemessende Phase für eine Farbtrennung
(Vp) durch die Phasensteuerschaltung 28 eingestellt
worden ist.
Der Mikrocomputer 100 schaltet dann die Ablenkspannungs-
Quellenschaltung 96 an, verbindet die eine Druckladespannung
erzeugende Schaltung 40 über die Schaltanordnung 32
mit der Ladeelektrode 22 und schaltet den Transistor 56
des Ladedetektors 36 an. Der Mikrocomputer 100 setzt den
Druckladesignalgenerator 38 bei dem 32-sten Datenausgang
zählt Ladezeitsteuerimpulse Cp und kehrt die Druckdaten
von Aufzeichnen auf Nichtaufzeichnen oder umgekehrt jedesmal
dann um, wenn der Zähler "6" erreicht. Hierdurch wird
das in Fig. 8a bis 8c dargestellte Farbtröpfchen-Lademuster
geschaffen. Nach einem vorbestimmten Zeitabschnitt für derartige
Umkehrvorgänge liest der Mikrocomputer 100 die Ausgabedaten
S₁ bis S₈ der Ablenkdetektorschaltung 110 und
unterscheidet die Polarität des Ausgangs S₈ (eine übermäßige
Ablenkung, wenn er positiv ist, und eine kurze zu geringe
Ablenkung, wenn er negativ ist). Der Mikrocomputer addiert
dann die Versetzdaten S₁ bis S₈ zu den laufend gehaltenen
Daten G₁ bis G₈ (wenn die Ablenkung übermäßig ist)
oder subtrahiert die ersteren von letzteren (wenn die Ablenkung
gering ist). Sie Summe oder Differenz wird nunmehr
in dem Halteglied 164 gehalten. Nach Verstreichen eines
vorbestimmten Zeitabschnitts wiederholt der Mikrocomputer
100 den beschriebenen Vorgang von dem Phasensuchen bis zum
Austauschen der gehaltenen Daten. Wenn der erste Versetz-
oder Verschiebewert in dem Bereich mit einer geringen Ablenkung
liegt, wird die Verstärkung des Verstärkers 168 in
der Pumpenansteuereinrichtung 162 sukzessiv errniedrigt, um
dann sukzessiv den Farbdruck zu senken, bis die tatsächliche
Bahn von geladenen Farbtröpfchen mit der Bezugsbahn
zwischen den Elektroden 106 und 108 übereinstimmt und zu
sammenfällt. Wenn der erste Verschiebewert in dem Bereich
einer übermäßigen Ablenkung liegt, wird die Verstärkung
desselben Verstärkers 168 sukzessive erhöht, um den Farbdruck
zu erhöhen, bis die tatsächliche Bahn mit der Bezugsbahn
zusammenfällt. Wenn die Ausgabedaten des A/D-Umsetzers
132 null, d. h. eine Nullverschiebung anzeigen, beendet
der Mikrocomputer 100 die Ablenksteuerung und beginnt,
Daten auf ein Blatt Papier auszudrucken.
Hierdurch wird ein Zustand geschaffen, bei welchem eine Ablenkung
eines vorbestimmten Bezugswertes mit Hilfe der Ladespannung
erhalten wird, die auf einen angemessenen Wert
gesteuert worden ist, so daß eine ausreichende Zuteilung
für eine Einstellung der Ladespannung gewährleistet ist.
Dies beinhaltet dann, daß die Ladespannung und der Farbdruck
bestimmt und konditioniert worden sind, so daß die jeweiligen
Daten des Druckladesignalgenerators 38 eine entsprechende
Übereinstimmung haben, d. h. mit einer idealen
Voraussetzung versehen sind, die einer Farbtemperatur entspricht.
Folglich können eine Verzerrung einer Ladung auf
einem Farbtröpfchen infolge der Ladungen auf den vorhergehenden
Farbtröpfchen, infolge einer Coulomb'schen Kraft und
infolge des Luftwiderstands in zufriedenstellender Weise
mit Hilfe der Daten ausgeglichen werden, die in dem Speicher
des Druckladesignalgenerators 38 gespeichert worden
sind, wodurch eine Datenwiedergabe hoher Qualität auf einem
Blatt Papier gefördert wird.
Obwohl in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der
Farbdruck durch den angelegten Strompegel an der Pumpe 12
festgelegt wird, kann er auch durch die Ansteuerfrequenz
der Pumpe 12 reguliert werden. Beispielsweise kann, wie in
Fig. 12 dargestellt ist, eine Pumpenansteuereinrichtung 162'
so ausgelegt sein, daß die gehaltenen Daten durch einen
D/A-Umsetzer 170 in einen analogen Pegel umgeformt werden
und an einen eine sinusförmige Welle abgebenden Frequenzssteueroszillator
172 angelegt werden. Die Schwingfrequenz
des Oszillators (V-F-Umsetzers) 172 wird durch die gehaltenen
Daten festgelegt. Eine weitere Pumpenansteuereinrichtung
162' ist in Fig. 13 dargestellt und weist einen Impulsoszillator
174 auf, dessen Ausgangsimpulse durch einen Frequenzteiler
176 in eine Anzahl Impulse mit unterschiedlichen
Perioden umgesetzt werden, und eine Gruppe derartige Impulse
wird dann von einem Multiplexer 178 aus entsprechend
den gehaltenen Daten an einen Verstärker 168′′ angelegt.
Eine abgewandelte Ausführungsform der Ablenkdetektorschaltung
110 wird nunmehr im einzelnen anhand von Fig. 14 beschrieben.
Wie bei der ersten Ausführungsform weist die in
Fig. 14 dargestellte Ablenkdetektorschaltung 110' Feldeffekttransistoren
180 und 182 auf, welche an ihren
Steuerelektroden die an den Elektroden 106 bzw. 108
induzierten Potentiale erhalten. Die Eingangspotentiale
werden durch Verstärker 184 und 186 verstärkt, durch Dioden
188 und 190 und dann an einen Differenzverstärker
192 angelegt. Der Ausgang des Differenzverstärkers
192 wird an Vergleicher 194 und 196 angelegt, in welchen
er mit einer vorbestimmten positiven bzw. negativen Spannung
verglichen wird. Der Vergleicher 194 erzeugt ein dem
Erdpotential entsprechenden Ausgang, wenn der Ausgang des
Differenzverstärkers 192 niedriger als eine negative Bezugsspannung
ist, sonst aber einen Ausgang mit positivem
Pegel; der Vergleicher 196 erzeugt aber ein dem Erdpotential
entsprechenden Ausgangspegel, wenn der Verstärkerausgang
höher als eine positive Bezugsspannung ist, während
er sonst einen Ausgang mit positivem Pegel erzeugt. Die
Ausgänge der Vergleicher 194 und 196 werden einzeln an die
Basis-Anschlüsse von Transistoren 198 und 200 angelegt, die jeweils
entsprechend einer positiven Spannung leitend werden. Ein
Inverter 202 ist mit dem Kollektor des Transistor 198 und
ein wiederholt triggerbarer monostabiler Multivibrator 204
ist mit dem Kollektor des Transistors 200 verbunden. Der
Inverter 202 ist mit einem zweiten wiederholt triggerbaren,
monostabilen Multivibrator 206 verbunden. Jeder monostabile
Multivibrator 204 oder 206 wird durch einen Anstieg des
Eingangs von dem Erdpotentialpegel auf einen positiven Pegel
getriggert, um einen Ausgangspegel "1" (positiven Pegel)
für einen vorbestimmten Zeitabschnitt T₀ zu erzeugen,
und wenn er getriggert wird, bevor der Zeitabschnitt T₀ abgelaufen
ist, erzeugt er einen Pegelausgang "1" für einen
weiteren Zeitabschnitt T₀. Wenn er während eines Zeitabschnitts
T₀ nicht getriggert worden ist, stellt der monostabile
Multivibrator nach Verstreichen des Zeitabschnitts
T₀ den Erdpotentialpegel wieder her. Die Ausgänge der monostabilen
Multivibratoren 204 und 206 werden an den Mikrocomputer
100 angelegt. Der Mikrocomputer 100 versorgt den
Druckladesignalgenerator 38 mit einem Ladesignal (Druckdaten),
das (die) eine Folge von fünf Farbtröpfchen, aber
nicht eine Folge der nächsten fünf Farbtröpfchen lädt (laden).
Die geladenen und nichtgeladenen Farbtröpfchen sind in
Fig. 15a bis 15c durch schwarze Punkte bzw. weiße Kreise
dargestellt. Solange die tatsächliche Bahn von geladenen
Farbtröpfchen zu der Elektrode 106 hin versetzt ist, wird
der Ausgang f der Schaltung 110' ein Pegel "1", wie in
Fig. 15a dargestellt ist, um eine geringe Ablenkung anzuzeigen.
Solange die tatsächliche Bahn in der Mitte zwischen
den Elektroden 106 und 108 verläuft, sind die beiden
Ausgänge f und g der Schaltung 110' ein Pegel "0", wodurch
eine richtige Ablenkung angezeigt ist, wie in Fig. 15b dargestellt
ist. Bei einer übermäßig starken Ablenkung wird
der Ausgang g der Schaltung 110' ein Pegel "1". Bei einer
Ablenksteuerung ändert der Mikrocomputer 100 die Ladespannung
bezüglich der Ausgänge f und g der Schaltung 110'.
Statt des vorstehend beschriebenen berührungslosen Feststellverfahrens
kann auch ein sogenanntes Kontakt-Feststellverfahren
angewendet werden, bei welchem zumindest
eine Elektrode an einer Bezugsablenkstelle angeordnet ist,
um so eine Ladung zu fühlen, die sich aus einem Auftreffen
eines abgelenkten Farbtröpfchens ergibt.
In Fig. 16 ist ein abgewandelter Druckladespannungsgenerator
40' in Verbindung mit einem Druckladesignalgenerator
38 und einer Pumpenansteuereinrichtung 162 dargestellt. In
dem Generator 40' ist die Verstärkung des Verstärkers 140
durch die Widerstandswerte von Widerständen R₁₀ bis R₁₈
und durch ein weiteres Ein-Ausschalten von Feldeffekttransistoren
F₁₀ bis F₁₇ festgelegt. Jeder der Feldeffekttransistoren
F₁₀ bis F₁₇ wird durch Verstärkungsdaten, die
in einer Halteschaltung 210 gehalten sind, an oder augeschaltet.
Die Halteschaltung 210 wird von dem Mikrocomputer
100 durch einen Verstärkungskode geladen. Ein Laden
der Halteschaltung 164 wird über die Halteschaltung 210
von dem Mikrocomputer 100 gesteuert. Erforderlichenfalls
kann zur Datenzufuhr zu der Halteschaltung 164 die Datenspeiseleitung
zu dem Halteglied 210 benutzt werden.
Anhand von Fig. 17a und 17b wird die Arbeitsweise des Mikrocomputers
100 beschrieben. Wenn Energie angelegt ist,
initialisiert der Mikrocomputer 100 seine Ein- und Ausgabeeinheiten
und führt, wie vorstehend beschrieben, zuerst
ein Phasensuchen durch. Bei einer Phasensuchoperation werden
Bezugsdruck-Verstärkungsdaten in der Halteschaltung
164 gehalten, die Ablenkspannungs-Quellenschaltung 96 wird
abgeschaltet, die Schaltungsanordnung 32 wird konditioniert,
um den Phasensuch-Ladesignalgenerator 30 mit der Ladeelektrode
22 zu verbinden, und der Feldeffekttransistor 56 des
Ladedetektors 36 wird abgeschaltet. Zum Überwachen des Ausgangs
Pok des Ladedetektors 36 versorgt der Mikrocomputer
100 die Phasensteuerschaltung 28 mit Phasenschiebe-Befehlsimpulsen
Pdk einer Periode von 10µs, während der Ausgang
Pok ein Pegel "1" ist. Sobald der Ausgang Pok auf einen
Pegel "0" schaltet, unterbricht der Mikrocomputer 100 die
Impulse Pdk und beendigt das Phasensuchen, indem er festsetzt,
daß die Phasensteuerschaltung 28 eine richtige Farbentrennphase
(Vp) erreicht hat.
Der Mikrocomputer 100 schaltet dann auf die Ablenkspannungs-Quellenschaltung
96, verbindet den Druckladespannungsgenerator
40 mit der Ladeelektrode 22 und schaltet
den Transistor 56 des Ladedetektors 36 an. Danach setzt
der Mikrocomputer 100 den Druckladesignalgenerator 38 auf
den Datenausgang der 32-ten Stufe, zählt Ladezeitsteuerimpulse
Cp und kehrt die Eingangsdaten von Aufzeichen auf
Nichtaufzeichen und umgekehrt jedesmal dann um, wenn der
Zählerstand "6" erreicht. Das sich ergebende Ladungsmuster
aus Farbtröpfchen ist aus Fig. 15a bis 15c zu ersehen. Ferner
lädt der Mikrocomputer 100 die Halteschaltung 210 mit
einer Bezugsspannungsverstärkung und speichert einen Anfangskorrekturwert
G = 8 in dem Register. Die Ladespannung
wird folglich auf die dem 32-sten Schritt entsprechende
Bezugsspannung gesetzt. Die Farbe befindet sich unter dem
Bezugsdruck, welcher durch die Bezugsdruck-Verstärkungsdaten
in der Halteschaltung 164 festgelegt ist. Zum Auslesen
der Ausgänge g und f der Ablenkdetektorschaltung
110' (Fig. 14) ersetzt der Mikrocomputer die in dem Halteglied
210 gehaltenen Daten durch (Bezugsspannungsverstärkung -
Anfangskorrekturwert G = 8), wenn der Ausgang g ein
Pegel "1" ist, der eine übermäßige Ablenkung anzeigt, ersetzt
die gehaltenen Daten durch (Bezugsspannungsverstärkung +
Anfangskorrekturwert G = 8) und lädt den Speicher
G des Registers mit G = 1/2 G = 4, wenn der Ausgang f den
Pegel "1" hat, wodurch eine geringe Ablenkung angezeigt
wird und beendet die Ablenksteuerung, wenn die beiden Ausgänge
f und g einen Pegel "0" haben.
Wenn der Ausgang g oder f einen Pegel "1" hat, überprüft
der Mikrocomputer 100 den Ausgang f oder g nach dem Erneuern
der gehaltenen Daten, und wenn der Ausgang g ein Pegel
"1" ist, subtrahiert er G = 1/2 G = 4 von dem Bezugsverstärkungskode
zu diesem Zeitpunkt, während wenn der Ausgang
f ein Pegel "1" ist, er G = 1/2 G = 4 zu dem Bezugsverstärkungskode
addiert, um die gehaltenen Daten zu erneuern.
Der Mikrocomputer 100 speichert dann G = 1/4 G = 2
in dem Register und überprüft die Ausgänge f und g. Auf
diese Weise verringert der Mikrocomputer 100 allmählich
den Korrekturwert G, bis die beiden Ausgänge f und g einen
Pegel von "0" erreichen. Nachdem G = 1 ist, setzt der Mikrocomputer
100 G = 0, und ändert die Daten in dem Halteglied
210. Oder kurz gesagt, die Verstärkung wird durch eine geometrische
Progression geändert, so daß die tatsächliche
Bahn von Farbtröpfchen in die Mitte zwischen die Elektroden
106 und 108 gebracht wird. Wenn der Ausgang g oder f auf einem
Pegel "1" bleibt, selbst nachdem eine Ablenkung bei G = 0
festgestellt worden ist, wird die Bezugsverstärkung
schrittweise in- oder dekrementiert. Wenn g = f = Pegel
"0" erreicht ist, fliegen Farbtröpfchen über die Bahn in
der Mitte zwischen den Elektroden 106 und 108, und der
Mikrocomputer 100 stellt fest, daß die Ablenkung richtig
ist.
Als nächstes berechnet der Mikrocomputer 100 einen Unterschied
(eine Abweichung) zwischen dem in dem Halteglied
210 gespeicherten Verstärkungskode (der in dem Speicher
RAM des Mikrocomputers 100 gespeichert ist) und dem Bezugsverstärkungskode,
liest eine Farbdruck-Einstellverstärkung
(±), die dem Unterschied aus dem Speicher ROM
entspricht, addiert die Verstärkung zu den Daten in dem
Halteglied 164 (die in dem Speicher RAM des Mikrocomputers
100 gespeichert sind), hält die Summe in dem Halteglied
164, führt nach Verstreichen einer gegebenen Verzögerungszeit
ein weiteres Phasensuchen aus undd führt dann
eine weitere Ladespannungsfeststellung für eine richtige
Ablenkung durch. Dies wird wiederholt, bis mit f = g = Pegel
"0" der mit dem Halteglied 210 gehaltenen Bezugsverstärkungskode
erreicht ist. Folglich wird während des wiederholten
Vorgangs ein Farbdruck umgekehrt proportional zu
der Farbtemperatur allmählich geändert. Wenn f=g=Pegel
"0" erreicht ist, während der Bezugsverstärkungskode
in dem Halteglied 210 gehalten wird, ist eine vorbestimmte
Ablenkung mit der Ladespannung erreicht, die auf einem
entsprechenden Pegel gesteuert worden ist, der einen ausreichenden
Spielraum für eine Einstellung der Ladespannung
läßt. Hierdurch wird wieder eine Datenwiedergabe hoher
Qualität aus den vorstehend anhand der Fig. 11 angeführten
Gründen erreicht.
Wie erinnerlich, können die Elektroden 106 und 108 für
eine berührungsfreie Feststellung durch zumindest eine
Elektrode für eine sogenannte Kontaktfestellung ersetzt
werden.
In Fig. 18 ist noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung
dargestellt, bei welcher zwei Elektroden verwendet
sind, auf welche Farbtröpfchen aufzutreffen haben. Wie
dargestellt, ist eine erste Elektrode 106' mit einer ersten
Ladungsdetektorschaltung 220 b verbunden, während eine
zweite Elektrode 108' mit einer zweiten Ladungsdetektorschaltung
220 a verbunden ist. Wie im einzelnen in Fig. 19
dargestellt ist, ist ein Ladungsdetekor 220 a entsprechend
ausgelegt, um eine Ladung auf einem Farbtröpfchen
festzustellen, indem eine Spannung verstärkt wird, die infolge
der Ladung auf dem Farbtröpfchen auf eine erdfreie
Kapazität C geladen ist, und die dann mit einem Bezugspegel
Vref verglichen wird. Vor der Ladungsbestimmung wird
ein Feldeffekttransistor 226 vorübergehend angeschaltet,
damit die erdfreie Kapazität C entladen wird. Der Ladungsdetektor
220 b hat ganau den gleichen Aubfbau wie der Ladungsdetektor
220 a. Ein Ladespannungsgenerator 230, der
bei dieser Ausführungsform verwendbar ist, ist in Fig. 20 dargestellt.
Der Ausgang des Druckladesignalgenerators 38,
welcher in diesem Fall ein Ladespannungskode ist, wird
durch einen D/A-Umsetzer 232 in eine analoge Spannung umgeformt,
welche dann einen Verstärker 234 angelegt wird.
Anhand von Fig. 21 bis 23 wird die Arbeitsweise des Mikrocomputers
100 in einer solchen abgewandelten Ausführungsform
beschrieben. Nach dem gleichen Ablauf bei einem Phasensuchen
wie in der vorstehenden Ausführungsform setzt
der Mikrocomputer 100 die Ladespannung auf eine Bezugsladespannung
(Kode c), schaltet die Ablenkspannungs-Quellenschaltung
96 an, setzt einmal die Ladedetektorschaltungen
220 a und 220 b zurück und überprüft die Ausgänge g und f
der Schaltungen 220 a und 220 b nach dem Verstreichen eines
vorbestimmten Zeitabschnitts t d . Wenn Ausgang g auf einem
logischen Pegel ist, welcher "geladen" anzeigt, versorgt
der Mikrocomputer 100 den Druckladesignalgenerator 38 mit
einem Kode, welcher die Summe aus einem Anfangskorrekturwert
V A und der Bezugsladespannung anzeigt, setzt die Schaltungen
220 a und 220 b zurück und überprüft dann nach Verstreichen
eines weiteren Zeitabschnitts t d die Ausgänge
g und f. Wenn der Ausgang g noch auf dem "geladenen" Pegel
ist, versorgt der Mikrocomputer den Generator 38 mit einem
Ladespannungskode, welcher die Summe aus einem Korrekturwert
V A /2 und (einer Bezugsladespannung + V A ) anzeigt;
wenn der Ausgang f auf einem Pegel ist, der "geladen" anzeigt,
legt der Mikrocomputer 100 an den Generator 38 einen
Ladespannungskode an, der einen Wert anzeigt, der durch
Subtrahieren von V A /2 von (einer Bezugsladespannung + V A )
gegeben ist. Danach wird der gleiche Vorgang wiederholt,
bis die Ablenkung allmählich auf die Hälfte (V A , V A /2 . . .)
jedesmal verringert wird, bis die Schaltung 220 b statt der
Schaltung 220 a ein geladenes Tröpfchen feststellt, solange
der festgestellte Wert geringer als ein vorbestimmter Wert
ist. Dies ist dann das Ende der Ablenkfestsstellung bzw.
-bestimmung. Ein Druckänderungswert, der dem letzten kummulativen
Korrekturwert G (der tatsächlichen Ladespannung am
Ende der Ablenkfeststellung - Bezugsladespannung) entspricht,
wird dann als ein Änderungswert in der Pumpenansteuerschaltung
162 addiert oder in dieser subtrahiert. Danach
kehrt der Mikrocomputer 100 zu einem Phasensuchen zurück,
um die vorstehend beschriebene Bestimmung einer Ablenkung
und eine Änderung des Farbdrucks durchzuführen. Wenn der
Korrekturwert G Verringerungen über den vorbestimmten Wert
hinaus erreicht, beendet der Mikrocomputer 100 die Einstellung
einer Ablenkung (des Farbdrucks) und leitet einen
Druckvorgang ein.
Claims (5)
1. Verfahren zur Einstellung des Ausstoßdruckes der Farbtröpfchen
bei einem Farbstrahldrucker,
- a) bei dem die Bahn der aufgeladenen und abgelenkten Farbtröpfchen erfaßt und
- b) in Abhängigkeit von der festgestellten Bahn der Ausstoßdruck variiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß
- c) von einer gegebenen Aufladespannung der Farbtröpfchen aus und einem gegebenen Ausstoßdruck aus die Aufladungsspannung so lange verändert wird, bis die festgestellte Ablenkbahn mit einer Soll-Bahn zusammenfällt,
- d) die die festgestellte Veränderungsgröße der Aufladungsspannung wiedergegebenen Daten mit einer Bezugsgröße verglichen werden, und bei Abweichungen der Daten der Aufladespannung von der Bezugsgröße
- e) die dem Vergleichsergebnis entsprechende Größe zur Nachstellung des Ausstoßdruckes verwendet wird.
2. Farbstrahldrucker, mit einer Ladeeinrichtung zum
selektiven elektrostatischen Laden von Farbtröpfchen,
mit einer Ablenkeinrichtung, um die geladenen Farbtröpfchen
entsprechend den elektrostatischen Ladungen
auf den Farbtröpfchen auf eine Anzahl vorbestimmter
Stufen elektrostatisch abzulenken, mit einer Ablenkfühleinrichtung,
um eine Abweichung von einer Bezugsablenkung
der geladenen Farbtröpfchen festzustellen,
mit einer Farbzuführeinrichtung, um eine Farbe unter
einem vorbestimmten Druck einem Farbausstoßkopf zuzuführen,
zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch einen Mikrocomputer
(100) zum Berechnen der Abweichung der Ablenkung
der Farbtröpfchen von einer Soll-Bahn anhand von Signalen
einer Elektroden (106, 108) aufweisenden Ablenk-
Fühleinrichtung und zum Erzeugen von Farbdruckeinstellsignalen
anhand des Rechenergebnisses, und durch eine
Pumpenansteuereinrichtung (162) zum Steuern des Farbdruckes,
die von dem Mikrocomputer ansteuerbar ist.
3. Farbstrahldrucker nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Mikrocomputer
(100) mit einer Vergleichsstufe (124) verbunden ist, welche
die an zwei voneinander beabstandet angeordneten Elektroden
(106, 108) von den geladenen Farbtröpfchen induzierten
Spannungen miteinander vergleicht, um anhand des Vergleichsergebnisses
die Flugabweichung der abgelenkten
Farbtröpfchen zu berechnen.
4. Farbstrahldrucker nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Pumpenansteuereinrichtung
(162) entsprechend ausgelegt ist, um den
Strompegel zum Ansteuern einer Pumpe zu ändern.
5. Farbstrahldrucker nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Pumpenansteuereinrichtung
(162) entsprechend ausgelegt ist, um die
Stromfrequenz zum Ansteuern einer Pumpe zu ändern.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7692581A JPS57191069A (en) | 1981-05-21 | 1981-05-21 | Deflection control of charge deflection ink jet recorder |
JP7692681A JPS57191070A (en) | 1981-05-21 | 1981-05-21 | Deflection control of charge deflection ink jet recording |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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