DE3331587C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung der Fluggeschwindigkeit von Farbtröpfchen bei einem Farbstrahlschreiber nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-OS 23 46 558 bekannt. Zur Einstellung der Fluggeschwindigkeit von Farbtröpfchen eines Farbstrahlschreibers wird mit Hilfe einer Pumpe die Farbe unter Druck gesetzt und über eine Farbausstoßdüse ausgestoßen. Dabei werden einzelne Farbtröpfchen erzeugt, die nach ihrer Aufladung während einer Einstell- und Meßphase an zwei Meßelektroden vorbeifliegen, um dadurch die Fluggeschwindigkeit der Farbtröpfchen zu messen. Die mit Hilfe dieser zwei Meßelektroden gemessene Ist-Fluggeschwindigkeit wird mit einer Soll-Fluggeschwindigkeit entsprechend einer Sollwertvorgabe verglichen, um dadurch eine Regelabweichung festzustellen, die dann über eine Torschaltung geleitet wird und eine Zählerstufe ansteuert. Die Zählerstufe wird durch das Signal einer ersten Meßelektrode gestartet und wird bei Auftreten des Signals in der zweiten Meßelektrode gestoppt, so daß der Zählinhalt der Zählerstufe ein Maß für die Ist-Fluggeschwindigkeit der Farbtröpfchen darstellt. Nach Umwandlung des Zählinhalts in eine analoge Größe wird der mit Hilfe der Pumpe erzeugte Druck korrigiert und dadurch eine Anpassung der Ist-Fluggeschwindigkeit an die Soll-Fluggeschwindigkeit vorgenommen. Die Erzeugung der jeweiligen Meßsignale mit Hilfe der zwei Meßelektroden erfolgt gemäß diesem bekannten Verfahren durch statische Induktion, was einerseits voraussetzt, daß die Farbtröpfchen sehr nahe an den Meßelektroden vorbeifliegen müssen und das dabei gewonnene jeweilige Signal führt dann zu einer nicht sehr genauen Messung, da die erzielbare Induktion sehr gering ist und ein auswertbares Induktionssignal nur mit einem sehr großen Unsicherheitsfaktor behaftet gewonnen werden kann.

Aus der DE-OS 23 31 803 ist ein Tintenstrahlmatrixdrucker bekannt, der zwei Tintenauffangblenden verwendet, wobei mit Hilfe der zwei Tintenauffangblenden ein Steuersignal entwickelt wird, um eine Synchronisation zwischen der Tropfenbildung und ihrer Aufladung vorzunehmen. Um diese Synchronisation zu realisieren, ist jede Tintenauffangblende mit einem Fühler verbunden, der einen Strom entsprechend der Ladung der Tintentropfen erzeugt, wobei dieser Strom einem Eingang eines Analogschalters zugeführt wird, dessen weitere Eingänge von einer Maschinenlogik wahlweise aktiviert werden können und dessen Ausgang mit einem die Stromsignale in entsprechende Spannungssignale verwandelnden Verstärker verbunden ist. Der Ausgang des genannten Verstärkers ist mit einer Vergleichsschaltung verbunden, deren anderer Eingang mit einem Bezugsspannungserzeuger und dessen Ausgang mit einer Synchronisationssteuerung verbunden ist. Das Ausgangssignal des Bezugsspannungs­ erzeugers kann als Soll-Signal betrachtet werden, so daß also bei diesem bekannten Tintenstrahlmatrixdrucker ein Sollwert-Istwert-Vergleich im Sinne einer Regelung durchgeführt wird.

Aus der DE-OS 25 55 463 ist ein Verfahren zur Synchronisierung der Tropfenbildung mit den Ladesignalen in einem Tintenstrahldrucker bekannt, wobei eine Abfüllelektrode und eine Phasennachstellvorrichtung zur Anwendung gelangen. Das wesentliche dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß den Tropfen oder einem Teil der Tropfen Testladeimpulse zugeführt werden, daß die von der Abfühlelektrode aufgenommenen Signale nach Gleichrichtung über eine definierte Zeit integriert werden und daß abhängig von der Größe des Integrals die Phase zwischen Tropfenbildung und Ladeimpulsen nachgeregelt wird. Die Einstellung der Fluggeschwindigkeit von Farbtröpfchen ist jedoch mit Hilfe dieses bekannten Verfahrens bzw. Einrichtung nicht möglich.

Aus der DE-OS 29 52 669 ist eine Farbausstoßeinrichtung für einen Farbstrahldrucker bekannt, bei der sowohl ein Phasenabgleich als auch eine Ablenkeinstellung des Farbstrahls vorgenommen wird. Bei dieser bekannten Farbausstoßeinrichtung wird zunächst ein Phasenabgleich vorgenommen, der aber nicht immer ausreichend sein muß, um eine richtige Ablenkungseinstellung der ausgestoßenen Farbe bzw. Farbtröpfchen zu gewährleisten. Es wird daher anschließend nach einem vorgenommenen Phasenabgleich noch eine Ablenkeinstellung des Farbstrahls vorgenommen. Die Mittel zur Realisierung der Ablenkungseinstellung umfassen u. a. zwei gegenüberliegend angeordnete Elektroden, die relativ zueinander so angeordnet sind, daß sie zwischen sich einen Durchtrittsschlitz definieren. Unmittelbar hinter diesem Durchtrittsschlitz ist eine weitere Auffangelektrode angeordnet, die zum Auffangen eines Farbtröpfchens dient, der durch den genannten Schlitz hindurch getreten ist. Die Ablenkungseinstellung erfolgt dann derart, daß mit Hilfe einer Zählereinrichtung und eines sog. Kode-Generators die Aufladung der Farbtröpfchen so lange fortgesetzt wird, bis die Farbtröpfchen den Durchtrittsschlitz erreichen und auf die dahinter angeordnete Elektrode auftreffen. Wenn die Tröpfchen auf die untere Elektrode auftreffen, so ist dies ein Zeichen dafür, daß die Ablenkung des Farbstrahls noch nicht ausreichend ist. Es wird dann bewirkt, daß der betreffende Zähler in der einen Richtung weiterzählt, die einer Erhöhung der Aufladung der Farbtröpfchen entspricht. Wenn dagegen die Farbtröpfchen auf die obere Elektrode auftreffen, so ist dies ein Zeichen dafür, daß die Ablenkung zu stark eingestellt ist, es wird daher die Zählrichtung des Zählers umgekehrt, und zwar so lange, bis schließlich die Farbtröpfchen den Durchtrittsschlitz erreichen und auf die dahinter angeordnete Elektrode auftreffen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Einstellung der Fluggeschwindigkeit von Farbtröpfchen bei einem Farbstrahlschreiber der angegebenen Gattung derart zu verbessern, daß eine sehr genaue Ermittlung der Ist-Fluggeschwindigkeit ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß wird eine Aufsummierung der Ladungen einzelner Farbtröpfchen durchgeführt, wobei sich abhängig vom Zeitpunkt des Auftreffens der einzelnen geladenen Tröpfchen auf einer Auffangelektrode ein unterschiedlicher Verlauf der so erhaltenen Summenkurve ergibt. Dieser unterschiedliche Verlauf der Summenkurve wird effektiv zur Flugzeitmessung ausgenutzt, wobei sich diese Flugzeit sehr genau ermitteln läßt.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich aus dem Anspruch 2.

Ein Farbstrahlschreiber zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich aus den Ansprüchen 3 bis 5.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht, die den allgemeinen Aufbau eines Farbstrahlschreibers mit Merkmalen nach der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer elektrischen Anordnung, die dem Farbstrahlschreiber der Fig. 1 zugeordnet ist;

Fig. 3 ein Schaltbild, welches einen Teil des in Fig. 2 gezeigten Aufbaus darstellt;

Fig. 4 ein Schaltbild, welches einen anderen Teil des Aufbaus der Fig. 2 zeigt;

Fig. 5 eine Zeittafel, die Signale zeigt, die an einen Ladungs-Signalgenerator der Fig. 3 und von diesem abgegeben werden; und

Fig. 6 ein Zeitdiagramm, das die Signale zeigt, die an den Zeitsteuerimpulsgenerator der Fig. 3 und von diesem abgegeben werden.

Während der Farbstrahlschreiber mit Ablenksteuerung mit Merkmalen der vorliegenden Erfindung in der Lage ist, zahlreiche tatsächliche Ausführungsformen einzunehmen, und zwar in Abhängigkeit von den Randbedingungen und von den Verwendungs­ erfordernissen, wurde doch eine wesentliche Anzahl des hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiels hergestellt, geprüft und verwendet, und alle haben eine hervorragend zufriedenstellende Leistung gezeigt.

Es wird nun auf Fig. 1 der Zeichnungen Bezug genommen: eine mechanische Anordnung eines Farbstrahlschreibers ist gezeigt. Eine Farbpatrone 14 ist an einem Vorratsbehälter 13 angebracht. Eine Pumpe 1 komprimiert die Farbe im Vorratsbehälter, um sie unter Druck einem Druckspeicher 2 zuzuführen. Die Farbe aus dem Druckspeicher wird zu einem Farbausstoßkopf 4 weitergeleitet, nachdem ihre Druckschwankungen vom Druckspeicher 2 und einem Filter 3 unterdrückt wurden.

Der Kopf 4 umfaßt einen Elektrostriktionsvibrator, der mit einer bestimmten Frequenz und einer bestimmten Amplitude angetrieben wird, um seinerseits eine Druckschwingung mit einer bestimmten Frequenz und Amplitude auf die Farbe aufzubringen, die dem Kopf 4 zugeführt wird. Die Schwingung veranlaßt die Farbe, aus einer Düse des Kopfes 4 ausgestoßen zu werden und sich dann in einem Tropfen an einer Stelle abzulösen, welche einen bestimmten Abstand gegenüber der Düsenfront aufweist. Die Ablösung der Farbe erfolgt in Übereinstimmung mit der Druckschwingung, die auf die unter Druck gesetzte Farbe ausgeübt wird, d. h., bei der Bildung der Farbtropfen wird jeweils bei einer Periode der Druckschwingung einer gebildet. In zeitlicher Abstimmung auf die Ablösung eines Farbtropfens wird wahlweise eine Ladespannung auf eine Ladeelektrode 5 aufgebracht, um eine Ladung auf den Farbtropfen aufzubringen. Die geladenen Tropfen werden von einem elektrischen Feld abgelenkt, das durch Ablenkelektroden 6 erzeugt wird, um auf einem Bogen 7 aufzutreffen, während ungeladene Tropfen gerade gegen eine leitfähige Auffangeinrichtung 8 fliegen. Die Tropfen, die von der Auffangeinrichtung 8 eingefangen werden, werden von einer Pumpe 11 über einen Filter 10 abgesaugt, um zum Vorratsbehälter 13 über eine Entlüftungseinrichtung 12 zurückgeführt zu werden.

Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen; eine elektrische Schaltung, die dem in Fig. 1 gezeigten Farbstrahlschreiber zugeordnet ist, umfaßt eine Schaltung 16 für einen Generator für sinusähnliche Wellen und einen Verstärker, welcher den Vibrator im Kopf 4 mit einer Antriebsspannung speist. Eine Ladesignal-Verstärkerschaltung 17 stellt eine Ladespannung oder einen Impuls her, der der Ladeelektrode 5 zugeführt werden soll. Eine Ablenkspannung- Generatorschaltung 18 liefert eine hohe Spannung mit einer bestimmten Höhe an die Ablenkelektroden 6. Ein Abschirmdraht 9 erstreckt sich aus der leitfähigen Auffangeinrichtung 8 zu einer Ladungsmeßschaltung 19. Ein Pumpenantrieb 15 ist mit der Pumpe 1 verbunden, und ein Pumpenantrieb 20 mit der Pumpe 11.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Farbstrahlschreiber mit einem Zeitimpulsgenerator 26, einem Ladungs-Signalgenerator 25 und einem Schreibladungs- Signalgenerator 24 versehen. Die auf diese Elemente jeweils übertragenen Funktionen sind das Aufladen der Tropfen mit einer bestimmten Zeitfolge beim Messen der Geschwindigkeit fliegender Tropfen (Farbdruckermittlung), das Aufbringen von Feststellungsimpulsen auf die Elektrode 5 bei einer Phasenermittlung, welche geeignet ist, die Mitte der Ladungsimpulse auf die Phase der Tropfenablösung abzustimmen, und das Speisen der Elektrode 6 mit einer Schreibladungsspannung, die unterschiedliche, abgestufte Niveaus während einer Schreibtätigkeit aufweist. Die Ausgangssignale der Generatoren 26, 25 und 24 werden wahlweise mit dem Ladungssignalverstärker 17 über eine Gatterschaltung 23 gekoppelt. Die verschiedenartigen Elemente der Schaltung arbeiten in einer Zeitfolge, die abhängt von einer Vielzahl von Arten von Zeitimpulsen, die ein Impulsgenerator 21 liefert. Ein Mikrocomputer 22 wird verwendet, um die Tätigkeiten der verschiedenartigen Elemente zu steuern bzw. zu regeln.

In Fig. 3 ist der detaillierte Aufbau des Impulsgenerators 21, der Gatterschaltung 23, des Schreibladungs-Signalgenerators 24, des Ladungs-Signalgenerators 25 und des Zeitimpulsgenerators 26 sowie ihre Verbindungen mit dem Mikrocomputer 29 gezeigt. Wie gezeigt, umfaßt der Impulsgenerator 21 ein Impuls-Erzeugungsnetz 211, mit einem Quarzoszillator und einem Frequenzteilungszähler, sowie einen Frequenzteilungszähler 212, wobei unterschiedliche Arten von 50%-Arbeitsimpulsen erzeugt werden, deren Frequenzen 3,2 MHz, 800 kHz, 400 kHz, 200 kHz, 100 kHz, 100/32=3,125 kHz, 133 kHz und 390 kHz sind. Die 100-kHz-Impulse werden an den Generator für sinusförmige Wellen und Verstärker 16 abgegeben. In Abhängigkeit von diesen Eingängen erzeugt die Schaltung 16 eine sinusförmige Welle mit der Grundfrequenzkomponente des Eingangs und liefert die sinusförmige Welle an den Vibrator im Kopf, nachdem sie sie verstärkt hat.

Bei dem obigen Aufbau ist die Farbe im Kopf 4 der Druckschwingung mit einer Frequenz von 100 kHz ausgesetzt und wird hierbei in kleine Tröpfchen mit einer Folge von 100 · 10³ Tropfen/s aufgelöst, welche gegen die Auffangeinrichtung 8 oder den Bogen 7 fliegen. Anders gesagt, die Tropfen werden mit der Frequenz von 100 kHz gebildet.

Der Schreibladungs-Signalgenerator 24 umfaßt einen Zähler (T-Flip-Flop bzw. Periodendauer-Flip-Flop) 241 für die Frequenzhalbierung, ein Schieberegister 242 mit 8-bit- Serieneingang und Parallelausgang, einen Datenselektor 243 sowie einen Ladecodegenerator 244, der aus einem Zähler, einem Decoder und einem Ausgangsgatter gebildet ist. Wenn er mit den 100-kHz-Impulsen gespeist wird, dann liefert der Zähler 241 50-kHz-Impulse an das Schieberegister 242 als Eingangsdaten. Das Schieberegister 242 wird von den 800-kHz-Impulsen aus dem Impulsgenerator 21 taktweise weitergeschaltet. Eine Gruppe von acht Impulsen (CHP), die den Ausgang aus dem Schieberegister 242 bilden, ist in Fig. 5 gezeigt. Diese acht Arten von Impulsen werden dem Datenselektor 243 eingegeben. Dem Datenselektor 243 wird auch ein 3-bit-Ausgangskontrollcode eingegeben, welcher aus den acht unterschiedlichen Impulstypen einen auswählt.

Weil das Schieberegister 242 von den 800-kHz-Impulsen getaktet wird, werden die acht Impulsarten a bis h in Fig. 5 aufeinanderfolgend in der Phase um 0,00125 ms verzögert, stimmen aber in der Frequenz und der Nutzleistung miteinander überein. Einer der Impulse, der vom 3-bit- Kontrollcode vorgeschrieben ist, der dem Datenselektor 243 zugeführt ist, wird in die UND-Gatter 280 bis 289 eingegeben.

Der Ladungs-Signalgenerator 25 umfaßt einen Decoder 251 und einen Datenselektor 252. Der Decoder 251 wird mit den 100-kHz-, 200-kHz- und 400-kHz-Impulsen aus dem Impulsgenerator 21 gespeist. Der Decoder 251 erzeugt in Abhängigkeit von diesen Impulsen acht Impulsgruppen a bis h, allgemein SP, wie in Fig. 5 gezeigt. Die Pulse a bis h haben gemeinsam eine Breite von 0,00125 ms und sind aufeinanderfolgend in der Phase um ein Maß verschoben, welches gleich ist der Impulsbreite, d. h. 0,00125 ms. Der 3-bit-Kontrollcode, der dem Datenselektor 243 des Schreibladungs-Signalgenerators 24 zugeführt wird, wird auch dem Datenselektor 252 zugeführt. Die Ausgänge a bis h der Datenselektoren 243 und 252 erscheinen wahlweise in Abhängigkeit vom Kontrollcode, wie unten gezeigt.

Die Ausgangsimpulse des Datenselektors 252 werden in ein UND-Gatter 234 der Gatterschaltung 23 eingegeben.

Der Zeitimpulsgenerator 26 umfaßt zwei J-K-Flip-Flops 261 und 262, ein UND-Gatter 263 und einen Inverter 264, sowie zwei J-K-Flip-Flops 265 und 266, ein UND-Gatter 267 und einen Inverter 268. Der Zeitimpulsgenerator 26 wird von den 100/32- oder 3,125-kHz-Impulsen des Impulsgenerators 21 getaktet und von einem Impuls mit hohem Niveau aus dem Mikrocomputer 22 jedesmal dann gespeist, wenn eine Farbtropfengeschwindigkeit festgestellt wird. Der Impuls mit hohem Niveau weist eine Breite von 0,36 ms auf, was etwas mehr ist als 32 Perioden bei 50 kHz. Ferner wird der Zeitimpulsgenerator 26 vom Pumpenantrieb 15 mit einem Pumpenantriebssignal Cpd gespeist, dessen Frequenz von einem Ausgangsbefehl einer Farbdruck-Einstellschaltung 27 eingestellt wird, und zwar auf ein Niveau, das höher oder niedriger ist als 50 Hz.

Signale, die in den Zeitimpulsgenerator 26 eintreten und diesen steuern, sind in Fig. 6 gezeigt. Der Ausgang des UND-Gatters 263 des Zeitimpulsgenerators 26 (R 27) wird in die Gatterschaltung 23 eingespeist.

Es wird nun auf Fig. 4 Bezug genommen; Einzelheiten des Pumpenantriebs 15, der Ladungsmeßeinrichtung 19 und der Farbdruck-Einstelleinrichtung 27 sind gezeigt. Der Pumpenantrieb 15 umfaßt ein UND-Gatter 151, der ein Pumpenantriebs- Befehlssignal P 15 vom Mikrocomputer 22 und 390-Hz-Impulse P 27 vom Impulsgenerator 21 empfängt. Das UND-Gatter 151 ist mit einem Impulsgenerator 152 mit variabler Frequenz verbunden, der einen Decoder, einen Zähler und ein Ausgangsgatter umfaßt. Der Impulsgenerator 152 mit variabler Frequenz erzeugt 256 Arten von Impulsen unterschiedlicher Frequenzen, auf der Grundlage der 390-Hz-Impulse, und gibt einen dieser Impulse wahlweise aus, entsprechend der Vorschrift durch einen 8-bit-Code. Der Impulsgenerator 152 ist mit einem Verstärker 153 verbunden. Weil die Pumpe 1 dem Typ nach einen Kolbenstößel aufweist, der in Wechselbewegung durch eine Magnetspule versetzt wird, liefert der Verstärker 153 an den Elektromagneten 24-V-Impulse, die zeitlich auf die Ausgangsimpulse des Impulsgenerators 152 abgestimmt sind. Die Farbdruck-Einstelleinrichtung 27 umfaßt einen Aufwärtszähler 271, eine Subtraktionseinrichtung 272, eine Gruppe von acht Schaltern 273 (8 bits) um eine Ziel-Tropfenfluggeschwindigkeit vorzubestimmen, eine selbsthaltende Schaltung 277, um den Subtraktionsausgang zu halten, einen Null-Durchgangs- Meßfühler 274, ein UND-Gatter 275 und ODER-Gatter 101, 276 und 278.

Die Ladungsmeßeinrichtung 19 umfaßt einen Widerstand 191 zur Verbindung eines Abschirmdrahtes 9 mit Masse, einen Feldeffekttransistor (FET) 192, einen Verstärker 193 mit negativer Phase, einen Hochpaßfilter 194, einen Halbwellengleichrichter 195, einen Integrator 196 und einen Komparator 197. Der Widerstand 191 ist so ausgelegt, daß er einen Widerstand aufweist, der kleiner ist als jener Widerstand, der zwischen der Auffangeinrichtung 8 und dem Filter 10 erzeugt wird, wenn sie elektrisch durch Farbe miteinander verbunden sind, d. h. etwa 100 kΩ. Hier liegt eine kleine, erdfreie Kapazität zwischen dem Kern des Abschirmdrahtes 9 und Masse vor. Während die Seele des Abschirmdrahtes 9 jedesmal dann negativ aufgeladen wird, wenn ein aufgeladener Farbtropfen auf die Auffangeinrichtung 8 aufprallt, hält bei diesem Ausführungsbeispiel das negative Potential so lange, wie geladene Farbtropfen kontinuierlich auf die Auffangeinrichtung 8 auftreffen, und zwar infolge der Zeitkonstante, die durch die erdfreie Kapazität und den Widerstand 191 bestimmt ist. Somit ist dort, wo ein Ladungsmuster verwendet wird, bei welchem eine Vielzahl aufeinanderfolgender Tropfen geladen und nachfolgend aufeinanderfolgende Tropfen nicht geladen werden, am Gatter des FET 192 eine Abbildung des Musters vom Vorliegen und nicht-Vorliegen einer Ladung vorhanden. Dieses Potentialmuster wird vom FET 192 in einen Strom umgewandelt, invertiert und vom Verstärker 193 verstärkt, von niederfrequenten Störungen durch den Hochpaßfilter 194 gereinigt und dann in den Null-Durchgangs-Meßfühler 274 und den Halbwellengleichrichter 195 der Farbdruck-Einstelleinrichtung 27 eingegeben.

Der Mikrocomputer 22 ist dazu eingerichtet, die verschiedenartigen, oben beschriebenen Elemente zu steuern und ist aus einer zentralen Prozeßeinheit oder einen Prozessor für allgemeine Zwecke, einem Random-Speicher und einem Ablesespeicher mit jeweils einem Eingangs-/ Ausgangskanal und Eingangs-/Ausgang-Anschlußstellen bzw. -Übergängen gebildet.

Die Wirkungsweise der gezeigten Schaltungsanordnung ist wie folgt:
Eine Stromquelle wird angeschaltet, der Mikrocomputer 22 initialisiert die Eingangs- und Ausgangskanäle, während er die verschiedenartigen Elemente in ihren Sicherheitszustand bringt. Dies schaltet den Ablenkspannungsgenerator 18, die Pumpenantriebe 15 und 20 sowie das UND-Gatter 235 ab. Nachfolgend liefert der Mikrocomputer 22 an den Pumpenantrieb 20 ein Antriebsbefehlssignal, um die Pumpe 11 anzutreiben und erzeugt dann ein anfängliches Einstellungs- Befehlssignal SR mit hohem Niveau für einen Moment, wobei er den Zähler 271 der Farbdruck-Einstelleinrichtung 27 zurückstellt und den selbsthaltenden Schalter 277 anweist, die Daten zu halten. Der Zähler 271 wird zurückgestellt (Zählung gelöscht) und der selbsthaltende Schalter 277 hält die Eingangsdaten, und zwar jeweils in Abhängigkeit vom Anstieg des Signales SR vom niedrigen Niveau auf das hohe Niveau. Der Ausgang des Zählers 271 wird nun "00000000", was die Zählung "0" (in Worten "Null") bezeichnet, so daß der Ausgang der Substraktionseinrichtung 272 vom selbsthaltenden Schalter 277 als Sollcode bzw. angestrebter Code gehalten wird, der von den Schaltern 273 gewählt ist. Der selbsthaltende Schalter 277 liefert den einkommenden Code so, wie er ist, weiter. Der Impulsgenerator 152 mit variabler Frequenz dekodiert den Ausgangscode des selbsthaltenden Schalters 277, um von den 256 Arten seiner Impulse einen zu erzeugen. Wie beschrieben wird, ist der Impulsausgang aus der Schaltung 152 diesmal einer von unterschiedlichen Arten von Impulsen, welche durch die dann existierenden Positionen der Schalter 273 erzeugt werden können. Als nächstes treibt der Mikrocomputer 22 die Pumpe 1 an (erzeugt ein Signal P 15 mit hohem Niveau) und schaltet einen Vorbereitungs-Zeitzähler (Pro­ grammtimer) an. Das UND-Gatter 151 des Pumpenantriebs 15 speist den Impulsgenerator 152 für variable Frequenzen mit einem 390-Hz-Impuls (P 27), so daß der Impulsgenerator 152 lediglich einen Impuls erzeugt, der die höchste Frequenz aufweist, aus einer Vielzahl von Impulsen, die bei den vorliegenden Positionen der Schalter 273 erzeugt werden können. Der spezielle Impuls wird in den Verstärker 153 eingegeben, um die Pumpe 1 mit der höchsten aller Geschwindigkeiten anzutreiben, die die Schalter 273 in ihren vorliegenden Stellungen vorsehen können.

Während er das Verstreichen der Vorbereitungszeit abwartet, liest der Mikrocomputer 22 die Zustände der verschiedenartigen Abschnitte ab, um Zustandsdaten an eine Einrichtung einer höheren Stufe oder ein Schaltbrett abzugeben. Wenn alle Abschnitte fertig sind, um Daten auszudrucken, und wenn die Vorbereitungszeit verstrichen ist, dann tritt der Mikrocomputer 22 in eine Farbdruck-Einstellung ein und geht dann auf eine Aufzeichnungssteuerung über, und zwar über eine Phasenermittlung. Nach Fertigstellung der Ausdrucktätigkeit geht der Mikrocomputer 22 auf eine Endprozedur über, die ähnlich ist der Initialisierung. Der Farbdruck in der Leitung stromabwärts vom Druckspeicher 2 nimmt bis auf ein Niveau zu, das der Arbeitsgeschwindigkeit der Pumpe 1 entspricht, während der Vorbereitungs-Zeitschalter im Betrieb ist, und wird bei einem bestimmten Niveau stabilisiert, wenn die Vorbereitungszeit vorbei ist.

Bei der Farbdruckeinstellung liefert der Mikrocomputer 22 das Signal SR mit hohem Niveau für einen Moment, um den Zähler 271 der Farbdruck-Einstelleinrichtung 27 zurückzustellen, während der selbsthaltende Schalter 277 derart erregt wird, daß der Ausgang der Subtraktionseinrichtung 272 bei diesem Augenblick (Zielwert, der von den Schaltern 273 gewählt ist) festgehalten wird. Während ein Zielwert in dem selbsthaltenden Schalter 277 in dem Fall der ersten Farbdruckeinstellung nach der Stromzufuhr eingespeichert wird, wird kein Ziel- oder Sollwert in den selbsthaltenden Schalter 277 nach der ersten Farbdruckeinstellung eingespeichert. Im letztgenannten Fall wird deshalb ein Sollwert in dem selbsthaltenden Schalter 277 eingestellt, sobald die Farbdruckeinstellung beginnt. Nachfolgend schaltet der Mikrocomputer 22 einen Zeitzähler (Programmtimer) an, um das Abzählen einer bestimmten Zeit in Gang zu setzen (vom Augenblick der Änderung der Pumpenantriebsgeschwindigkeit bis zum Augenblick der Stabilisierung des Farbdrucks in der Leitung stromabwärts vom Druckspeicher). Wenn der Zähler ausläuft, dann speist der Mikrocomputer 22 den J-K-Flip-Flop 265 des Zeitimpulsgenerators 26 und das UND-Gatter 275 der Farbdruck-Einstelleinrichtung 27 mit einem Geschwindigkeitsmeß-Befehlsimpuls P 26, der auf hohem Niveau für eine Zeit verbleibt, die etwas länger ist als 50 ms. Dann erreicht der Ausgang PSC des UND-Gatters 267 des Zeitimpulsgenerators 26 ein hohes Niveau, synchron zu einem Pumpenantriebsimpuls Cpd, bis das Pumpenantriebssignal Cpd ansteigt, nachdem es bereits einmal angestiegen war. Der Impuls PSC mit hohem Niveau wird in den Flip-Flop 261 als ein Geschwindigkeitsmeß-Synchronsignal eingegeben. Dies veranlaßt das UND-Gatter 263 des Zeitimpulsgenerators, das ODER-Gatter 236 der Gatterschaltung 23 und das ODER-Gatter 101 der Farbdruck-Einstelleinrichtung 27 mit einem Signal R 27 zu speisen (Fig. 6), welches für 0,36 ms auf ein hohes Niveau gebracht wird (eine Periode bei den Impulsen mit 3,125-kHz), nachdem zwei 3,125-kHz-Impulse seit dem Anstieg des Impulses PSC abgezählt wurden. Das heißt, der Flip-Flop 261 des Zeitimpulsgenerators 26 wird eingestellt, wenn das 100/32- oder 3,25-kHz-Impulssignal, das mit einem Takt-Eingangsanschluß CK gekoppelt ist, ein niederes Niveau einnimmt, nachdem der Impuls PSC ein hohes Niveau eingenommen hat. Ein anderes Absinken des 3,125-kHz-Impulssignals auf ein niederes Niveau stellt den Flip-Flop 261 zurück und stellt den Flip-Flop 262 ein, wobei der Ausgang R 27 des UND-Gatters 263 ein hohes Niveau erreicht, zeitlich auf das 3,125-kHz-Impulssignal abgestimmt und für eine Periode hiervon nachdem das Signal P 26 auf hohes Niveau gebracht wurde. 32 Farbtropfen werden während der Zeitdauer des Signales R 27 mit hohem Niveau gebildet. Der Ausgang R 27 (hohes Niveau) des UND-Gatters 263 wird den ODER-Gattern 290 bis 293 des UND-Gatters 23 über das ODER-Gatter 236 eingegeben. Ein Code "0010011100", der eine Anweisung über ein bestimmtes Ladungsniveau gibt, wird ständig einem Digital-/Analogwandler (D/A-Wandler) 232 zugeführt, während 32 Farbtropfen gebildet werden. Deshalb führt der D/A-Wandler 232 ständig dem Ladungssignalverstärker 17 eine Spannung mit bestimmter Höhe während der Bildung von 32 Farbtropfen zu. Dies bringt auf jeden eines Stranges von 32 Tropfen eine Ladung.

Während die Farbtropfen aufgeladen werden, d. h., während das Signal R 27 des UND-Gatters 263 ein hohes Niveau aufweist, wird der Zähler 271 beim Anstieg des Signales R 27 zurückgestellt, um mit der Aufwärtszählung von Null aus zu beginnen, und das UND-Gatter 275 in der Farbdruck-Einstelleinrichtung 27 wird in Kraft gesetzt. 32 aufgeladene Farbtropfen fliegen aufeinanderfolgend und prallen auf die leitfähige Auffangeinrichtung 8. Das Potential der Seele des Abschirmdrahtes 9 beginnt, sich in negativer Richtung in Abhängigkeit vom Aufprall des ersten aufgeladenen Tropfens auf die Auffangeinrichtung 8 abzusenken, und steigt dann wieder an, nachdem alle 32 aufgeladenen Tropfen aufgeprallt sind, wobei es somit einer allgemein impulsartigen Veränderung unterzogen wird. Der Ausgang des Verstärkers 193 ändert sich in positiver Richtung in Art der Impulse, und zwar entsprechend der Potentialänderung.

Sobald der Ausgang des Verstärkers 193 in positiver Richtung ansteigt, d. h., unmittelbar nachdem die Kette aus 32 aufgeladenen Tropfen auf die Auffangeinrichtung 8 aufgeprallt ist, erreicht der Ausgang des Null-Durchgangs- Meßfühlers 274 der Farbdruck-Einstelleinrichtung 27 einen hohen Wert. Weil das UND-Gatter 275 durch den hohen Wert des Signals P 26 in Betrieb gesetzt wurde, nimmt der Ausgang des ODER-Gatters 276 das hohe Niveau ein, wodurch der selbsthaltende Schalter 277 veranlaßt wird, einen Subtraktionsausgang dieses Augenblicks zu halten. Weil der Zähler 271 zurückgestellt wurde, um mit der Zählung der 133-kHz-Impulse in Abhängigkeit vom Anstieg des Signales R 27 zu beginnen, zeigen die Daten, die vom selbsthaltenden Schalter 277 festgehalten wurden, einen Wert an, der dadurch gewonnen wurde, daß man vom Sollwert die Anzahl der 133-kHz-Impulse abgezogen hat, die vom Augenblick des Beginns der Aufladung eines Farbtropfens bis zum Augenblick des Aufprallens eines geladenen Farbtropfens auf der Auffangeinrichtung 8 aufwärts gezählt wurden (Flugzeit eines geladenen Farbtropfens). Der Wert, der durch die Subtraktion erhalten wurde, weicht gegenüber dem Sollwert ab. Während die Pumpe 1 mit einer Geschwindigkeit arbeitet, die den Solldaten entspricht, ist der Farbdruck hoch und deshalb ist auch die Farbtropfengeschwindigkeit hoch, was zu einem kleinen Zählwert führt. Es folgt daraus, daß die Daten, die vom selbsthaltenden Schalter 277 beim ersten Geschwindigkeits- Ermittlungszyklus gehalten wurden, einen verhältnismäßig hohen Wert haben (Abweichung vom Sollwert), was den Ausgang des ODER-Gatters 278 auf hohem Niveau hält.

Wenn der Ausgang des ODER-Gatters 278 ein hohes Niveau einnimmt, dann schreitet der Mikrocomputer 22 zum zweiten Geschwindigkeits-Feststellzyklus voran. Zu diesem Zweck setzt der Mikrocomputer 22 einen Zeitzähler (Programmtimer) in Gang, um mit der Zählung einer bestimmten Zeit zu beginnen (welche es dem Farbdruck in der Leitung stromabwärts vom Druckspeicher gestattet, nach einer Änderung der Pumpengeschwindigkeit stabil zu werden). Wenn diese Zeit verstrichen ist, dann gibt der Mikrocomputer 22 ein Signal P 26, das eine hohe Niveau- Zeit länger als 50 ms aufweist (sh. Fig. 6), in den J-K- Flip-Flop 61 des Zeitimpulsgenerators 26 und das UND- Gatter 275 der Farbdruck-Einstelleinrichtung 27 ein. In dieser Situation ist der Ausgang des selbsthaltenden Schalters 277 ein Wert, der dadurch gewonnen wurde, daß vom Sollwert die Zählung abgezogen wurde, die vom Zähler 271 das letztemal erreicht wurde, und deshalb speist der Impulsgenerator 152 den Verstärker 153 mit einem Impuls, dessen Frequenz niedriger ist als der erste Impuls, und zwar entsprechend dem Ergebnis der Subtraktion. Dies treibt die Pumpe 1 mit einer Geschwindigkeit an, die niedriger ist als die erste, was den Farbdruck niedriger hält als den ersten. In Abhängigkeit vom Signal P 26 erzeugt der Zeitimpulsgenerator 26 ein Signal R 27 (sh. Fig. 6) auf dieselbe Weise, wie dies beschrieben wurde, und gibt es in das UND-Gatter 23 und die Farbdruck- Einstelleinrichtung 27 ein. Dies setzt die Aufladung einer Kette von 32 Farbtropfen in Gang und stellt den Zähler 271 zurück, um ihn zu veranlassen, die einkommenden 133-kHz-Impulse zu zählen. Unmittelbar nachdem ein aufgeladener Farbtropfen auf der Auffangeinrichtung 8 aufgetroffen ist, schaltet der Null-Durchgangs-Meßfühler 27 seinen Ausgang auf ein hohes Niveau um, und in Abhängigkeit hiervon hält der selbsthaltende Schalter 277 den gegenwärtigen Subtraktionsausgang, d. h. den Sollwert minus dem Zeitraum vom Beginn der Aufladung eines Farbtropfens zum Auftreffen eines aufgeladenen Farbtropfens auf der Auffangeinrichtung. Weil der Farbdruck bei der zweiten Farbgeschwindigkeitsfeststellung verhältnismäßig niedrig ist, ist der festgehaltene Datenwert ein weit kleinerer Wert oder Null. Wenn er Null ist, dann schaltet der festgehaltene Datenwert den Ausgang des ODER-Gatters 278 auf ein niedriges Niveau um, so daß der Mikrocomputer 22 auf eine Phasenermittlung fortschreitet, wobei er davon ausgeht, daß die Tropfenfluggeschwindigkeit den Sollwert erreicht hat. Wenn der Datenwert nicht Null ist, dann beginnt der Mikrocomputer einen dritten Geschwindigkeits­ feststellzyklus auf dieselbe Weise wie bei dem zweiten, oben beschriebenen Zyklus. Ein solches Vorgehen wird wiederholt, bis der Ausgang des ODER-Gatters 278 ein niedriges Niveau einnimmt. Mittlerweile nehmen die vom selbsthaltenden Schalter 277 festgehaltenen Werte in arithmetischer Reihe ab, während die Tropfenfluggeschwindigkeit gegen den Sollwert ebenfalls in arrithmetischer Reihe konvergiert.

Bei der oben beschriebenen Farbdruckeinstellung spricht der Zeitimpulsgenerator 26 auf einen Geschwindigkeitsmeßbefehl (P 26=hohes Niveau) dadurch an, daß er ein Ladungssignal für die Farbdruckkontrolle (R 27=hohes Niveau) erzeugt, welches zeitlich auf den Anstieg des Pumpenantriebsimpulses Cpd abgestimmt ist. Ein Farbtropfen wird synchron zum Ladungssignal geladen. Deshalb wird die Farbfluggeschwindigkeit stets in einer speziellen Phase der pulsierenden Farbdruckänderung gemessen. Dies hindert den Farbdruck daran, von einem zum anderen mehrerer Geschwindigkeitsmeßzyklen geändert zu werden und ermöglicht es hiermit dem Farbdruck (Tropfen­ fluggeschwindigkeit), auf der Grundlage der Geschwindigkeitsmessung genau bestimmt zu werden. Somit kann eine tatsächliche Tropfenfluggeschwindigkeit glatt und stabil gegen den gewünschten Wert konvergieren.

Die Auffangeinrichtung zum Auffangen nicht aufgeladener Farbtropfen ist aus einem leitfähigen Material hergestellt. Mit der Auffangeinrichtung ist eine Ladungsmeßschaltung elektrisch verbunden, die eine Potentialänderung in Abhängigkeit vom Auftreffen eines aufgeladenen Tropfens auf die Auffangeinrichtung zeigt, wobei der Flug des aufgeladenen Tropfens gemessen wird. Diese Art eines Aufbaus sichert ein scharfes Ansprechverhalten auf die Ankunft eines aufgeladenen Tropfens und eine genaue Messung. Die Tropfenfluggeschwindigkeit kann deswegen rasch und wirksam bis auf den Sollwert geregelt werden. Die Anordnung einer einzigen Meßelektrode für den aufgeladenen Tropfen und einer einzigen Ladungsmeßschaltung steigert nicht die Kompliziertheit des mechanischen oder elektrischen Aufbaus. Es ist überflüssig, den Abstand zwischen dem Kopf 4 und dem Bogen 7, welchen die Farbtropfen im Flug zurücklegen, zu erhöhen.

Ferner wird der Pumpendruck in Übereinstimmung mit einem Unterschied zwischen der tatsächlichen Geschwindigkeit und der Sollgeschwindigkeit der Farbe geändert. Dies ermöglicht es, den Farbdruck oder die Fluggeschwindigkeit der Tröpfchen in arithmetischer Reihe einzustellen, was den Zeitraum verkürzt, der für die Konvergenz der tatsächlichen Geschwindigkeit gegen die Sollgeschwindigkeit erforderlich ist.

Nach der Farbdruckeinstellung bringt der Mikrocomputer 22 den 3-bit-Code, der in die Datenselektoren 243 und 252 eingegeben wurde, auf "000", um eine Phasenermittlung zu beginnen. Gleichzeitig erregt der Mikrocomputer 22 das UND-Gatter 235, um mit der Zählzeit zu beginnen. Dann erzeugt der Datenselektor 243 die Impulse a von CHP in Fig. 5, während der Datenselektor 252 die Impulse d von SP in Fig. 5 erzeugt. Weil das Ausgangsgatter des Ladungscodegenerators 244 aber infolge der Schreibdaten mit niedrigem Niveau (keine Aufzeichnung) außer Erregung gesetzt wurde, weisen nun alle Ausgänge des Ladungscodegenerators 244 (Ladungsniveau-Befehlscode) ein niedriges Niveau "00000000" auf, was alle UND-Gatter 280 bis 289 außer Erregung hält. Mittlerweile wird das UND-Gatter 234, das mit den 100/32- oder 3,125-kHz-Impulsen gespeist wird, für 16 Perioden des 100-kHz-Signales erregt (während der Bildung von 32 Farbtropfen), und dann für die nächsten 16 Perioden (während der Bildung von 32 Farbtropfen) außer Erregung gesetzt, wobei nachfolgend ein derartiges Betriebsablaufmuster wiederholt wird. Als Ergebnis werden 32 aufeinanderfolgende Impulse d von SP, die in Fig. 5 gezeigt sind, den ODER-Gattern 290 bis 293 über die UND-Gatter 234, 235 und das ODER-Gatter 236 zugeführt, und dann eine weitere Kette von 32 Impulsen d nach einem Zeitzwischenraum, der 32 solchen Impulsen entspricht. Auf diese Weise werden die Impulse d von SP, die in Fig. 5 gezeigt sind, intermittierend den ODER-Gattern 290 bis 293 zugeführt.

Während 32 aufeinanderfolgende Impulse d von SP in der beschriebenen Weise eintreffen, wird der D-A-Konverter 232 mit einem Code "0010011100" nur dann gespeist, wenn das Impulssignal d ein hohes Niveau einnimmt, und speist dann seinerseits den Ladungssignalverstärker 17 mit einem Ladungssignal, welches dem Code "0010011100" entspricht.

Als Ergebnis erscheinen die Ladungsimpulse an der Ladungselektrode 5, welche synchron sind zu den Impulsen d von SP sowie in einem Muster, in welchem die Ketten von 32 Impulsen mit den Intervallen, die jeweils 32 solchen Impulsen entsprechen, alternierend abwechseln. In diesem Augenblick erscheint ein Signal mit einer Frequenz von etwa 100/32 oder 3,125 kHz an dem Ausgangsanschluß des Hochpaßfilters 194 des Ladungsmeßfühlers 19, welcher ein positives Potential hält, während 32 aufeinanderfolgende, aufgeladene Tropfen auf der Auffangeinrichtung 8 auftreffen, sowie ein negatives Potential, während 32 aufeinanderfolgende, ungeladene Tropfen auf der Auffangeinrichtung auftreffen. Dieses Signal wird vom Halbwellen-Gleichrichter 195 gleichgerichtet und dann vom Integrator 196 integriert. Sobald der Ausgang des Integrators 196 über einen Bezugswert hinaus zunimmt, ändert der Komparator 197 seinen Ausgang P 19 von einem hohen Niveau auf ein niedriges Niveau. Der Mikrocomputer 22 betrachtet dann den 3-bit-Code, der den Datenselektoren 243 und 252 zugeführt wird, als einen Code, der eine geeignete zeitliche Einstellung zur Aufladung aufweist und hierbei auch eine geeignete Ladung, und er läßt zu, daß der 3-bit-Code in den Datenselektoren 243 und 252 gehalten wird. Nachfolgend deaktiviert der Mikrocomputer 22 das UND-Gatter 235, um in eine Aufzeichnungssteuerung einzutreten.

Der Mikrocomputer 22 gibt, wie bereits vorher beschrieben, den Code "000" in die Datenselektoren 243 und 252 ein, aktiviert das UND-Gatter 235 und löst den Zeitzähler aus. Wenn der Ausgang P 19 des Komparators 197 nicht von einem hohen Niveau auf ein niedriges Niveau übergeht, bevor der Zeitzähler abgelaufen ist, gibt der Computer 22 einen 3-bit-Steuercode "001" in die Datenselektoren 243 und 252, schaltet den Zeitzähler wieder an und wartet dann eine Änderung im Ausgangsniveau des Komparators 197 von hoch auf niedrig ab. In Abhängigkeit vom Steuercode "001" erzeugt der Datenselektor 243 die Impulse b von CHP, die in Fig. 5 gezeigt sind, und der Datenselektor 252 die Impulse e von SP. Das heißt, beide Datenselektoren 243 und 252 erzeugen Impulse, welche in der Phase um 1/800 ms bezüglich jenen Impulsen verzögert sind, die sie das letzte Mal erzeugt haben. Mit Ausnahme einer solchen Phasenverzögerung werden alle baulichen Elemente in derselben Weise betrieben wie dann, wenn der Steuercode "000" in die Datenselektoren 243 und 252 eingegeben war.

Bei der Änderung des Ausgangsniveaus des Komparators 197 von hoch auf niedrig stellt der Mikrocomputer 22 fest, daß der 3-bit-Steuercode, der dann mit den Datenselektoren 243 und 252 gekoppelt ist, jener Code ist, der eine geeignete Aufladungszeitsteuerung und hierbei auch eine geeignete Aufladung liefert, so daß der Computer ihn in den Datenselektoren 243 und 252 zurückhält. Der Mikrocomputer 22 deaktiviert dann das UND-Gatter 253 und geht auf die Aufzeichnungssteuerung über. Wenn der Zeitzähler ausgelaufen ist, bevor der Ausgang des Komparators 197 vom hohen Niveau auf das niedrige Niveau übergegangen ist, dann gibt der Mikrocomputer in die Datenselektoren 243 und 252 einen Steuercode "010" ein.

Auf dieselbe Weise erhöht der Mikrocomputer 22 den Steuercode, der in die Datenselektoren 243 und 252 eingegeben wird, jedesmal dann, wenn der Zeitzähler abläuft, solange der Ausgang des Komparators 197 noch bei hohem Niveau bleibt. Wie in Fig. 5 gezeigt, unterscheiden sich die Impulse a bis h von SP, welche der Datenselektor 252 erzeugt, in der Phase von den benachbarten jeweils durch eine Impulsbreite, und zwar 1/800 ms. Deshalb werden, während der Steuercode innerhalb des Bereiches von "000" bis "111" wechselt, die Impulse a bis h von SP wahlweise in das UND-Gatter 234 eingegeben; während irgendeiner der Steuercodes in die Datenselektoren 243 und 252 eingegeben wird, werden die Farbtropfen aufgeladen, wobei sie den Ausgang P 19 des Komparators 197 von einem hohen auf ein niedriges Niveau umschalten. Dann beendet der Mikrocomputer 22 die Phasenermittlung, setzt den Steuercode in den Datenselektoren 243 und 252 fest und deaktiviert das UND-Gatter 235, um auf eine Aufzeichnungsregelung überzugehen.

Bei der Aufzeichnungsregelung hält der Mikrocomputer 22 das UND-Gatter 235 deaktiviert und den Zeitimpulsgenerator 26 in zurückgestelltem Zustand (R 27=niedriges Niveau). Unter dieser Bedingung wird der Ausgang des ODER-Gatters 236 in der Gatterschaltung 23 während der Aufzeichnungssteuerung bei einem niedrigen Niveau gehalten, während lediglich die Ausgänge der UND-Gatter 280 bis 289 an den D/A-Konverter 232 abgegeben werden. Nachfolgend befiehlt der Mikrocomputer 22 dem Ablenkspannungsgenerator 18, eine Ablenkspannung zu erzeugen, wobei eine bestimmte Hochspannung an den Ablenkelektroden angelegt wird. Wie erwähnt, wird eine Ablenkspannung an die Ablenkelektroden während einer Aufzeichnungssteuerung abgegeben, aber nicht während einer Farbdruckeinstellung. Dies hat seinen Grund in zwei unerwünschten Situationen. Bei der Farbgeschwindigkeitsmessung für die Farbdruckeinstellung würden dann, wenn die Ablenkspannung an die Ablenkelektroden abgegeben werden sollte, die Farbtropfen abgelenkt werden, so daß sie einen längeren Weg im Flug zurücklegen, und werden proportional anfällig auf Umgebungsbedingungen; es ist erforderlich, die Farbtropfen zu veranlassen, geradeaus zu fliegen und den kürzesten Flugweg einzuhalten. Die Auffangeinrichtung zum Messen der aufgeladenen Farbtropfen ist dazu eingerichtet, ungeladene Tropfen aufzufangen, und deshalb würde eine übermäßige Ablenkung der Tropfen die Feststellung der Anwesenheit eines Tropfens unmöglich machen.

Der Ladungscodegenerator 244 wird mit einem Rückstellsignal unmittelbar vor der Abgabe eines Schreibdatenzeichens zurückgestellt. In Abhängigkeit vom Rückstellsignal löscht der Ladungscodegenerator 244 die Zählung und beginnt die 100-kHz-Impulse aufwärts zu zählen, die vom Impulsgenerator 21 abgegeben werden. Der Zählcode wird an die UND-Gatter 280 bis 289 nur dann weitergegeben, wenn die Schreibdaten ein hohes Niveau aufweisen (Aufzeichnungsbefehl). Von den UND-Gattern 280 bis 289 wird der Zählcode dem D/A-Konverter 232 zugeführt, während ein Ausgang CHP des Datenselektors 243 (einer der Ausgänge a bis h, der durch einen 3-bit-Steuercode bestimmt ist, der den Datenselektoren 243 und 252 zugeführt ist) sich auf hohem Niveau befindet.

Der Signalausgang CHP vom Datenselektor 243 weist eine Dauer mit hohem Niveau auf, welches das 8fache jener eines Signales SP beträgt, welches durch die Phasenermittlung bestimmt wurde, um eine Ladung zu bewirken (eines der Signale a bis h, das durch den Steuercode bestimmt wurde, der dann den Datenselektoren 243 und 252 zugeführt wird), wobei die Dauer mit hohem Niveau des letztgenannten Signales an der Mitte der Dauer mit hohem Niveau des erstgenannten Signals stattfindet. Deshalb hat der Aufzeichnungs-Ladungsimpuls, der der Ladungselektrode 6 zugeführt wird, eine verhältnismäßig große Breite, welche den Zeitraum von dem Augenblick unmittelbar vor der Ablösung der Farbe zu einem Tropfen zu jenem Zeitraum unmittelbar nach der Ablösung abdeckt, so daß der Farbtropfen wirksam auf ein Niveau aufgeladen wird, welches dem Ausgangscode des Ladungscodegenerators 244 entspricht. Im Verlauf des Fluges zwischen den Ablenkelektroden wird der aufgeladene Farbtropfen um ein Maß abgelenkt, welches proportional zur Ladung hiervon ist. Ungeladene Tropfen, die sich von den geladenen Tropfen unterscheiden, die auf dem Bogen 7 auftreffen, werden veranlaßt, ohne Ablenkung weiter zu fliegen, werden von der Auffangeinrichtung 8 gefangen und werden dann von der Pumpe 11 über das Filter 10 abgesaugt.

Wie oben beschrieben, findet eine Farbdruckeinstellung zuerst statt, wobei der Farbdruck bestimmt wird, um es den Farbtropfen zu ermöglichen, mit einer Sollgeschwindigkeit zu fliegen, wobei die Ist-Fluggeschwindigkeit auf einen gewünschten Wert geregelt wird. Der Farbdruckeinstellung folgt eine Phasenermittlung, bei welcher die Phase des Ladungssignals so gewählt wird, daß wirksam die Farbtropfen aufgeladen werden. Diesem folgt dann die Aufzeichnungsladung. Dieses Vorgehen, das wirksam die auf die Zeit bezogene Aufladung mit konstant gehaltener Farbgeschwindigkeit einstellt, ist wirksam, um eine Ausdrucktätigkeit mit hoher Qualität sicherzustellen.

Während des Verlaufs der Farbdruckeinstellung und der Phasenermittlung wird die Zufuhr der Ablenkspannung unterbrochen, so daß sogar die aufgeladenen Tropfen geradeaus zur Auffangeinrichtung fliegen und die Aufbringung einer Ladung auf einen Tropfen gemessen wird. Das heißt, eine Farbfluggeschwindigkeit wird bei der Einstellung des Farbdruckes gemessen, während man geladene Farbtropfen veranlaßt, einer geraden Flugbahn zu folgen. Dies verringert die Länge der Farbflugbahn für die Geschwindigkeitsmessung und fördert hierbei eine stabile und genaue Geschwindigkeitsmessung.

Bei der Druck- bzw. Schreibtätigkeit wird eine Ablenkspannung über die Ablenkelektroden hinweg angelegt, um die aufgeladenen Tropfen zum Blatt hin abzulenken, während ungeladene Tropfen von der Auffangeinrichtung aufgefangen werden.

Es wird, kurz gesagt, eine einzige, leitfähige Auffangeinrichtung für drei unterschiedliche Zwecke verwendet: für die Messung der Tropfenfluggeschwindigkeit, zum Ermitteln einer Phase, und zum Auffangen nicht-auszudruckender Tropfen bei der Drucktätigkeit. Dies vereinfacht sowohl die mechanischen als auch elektrischen Anordnungen eines Farbstrahlschreibers.

Während die Farbgeschwindigkeitsmessung gezeigt und beschrieben wurde, unter Verwendung einer leitfähigen Auffangeinrichtung, welche nicht-druckende Farbtropfen während einer Drucktätigkeit auffängt, kann sie auch durch eine andere Tropfenaufprall-Ladungsmeßelektrode ersetzt werden.

Claims (5)

1. Verfahren zur Einstellung der Fluggeschwindigkeit von Farbtröpfchen bei einem Farbstrahlschreiber, wonach die mit Hilfe einer Pumpe unter Druck gesetzte Farbe über eine Farbausstoßdüse ausgestoßen wird und dabei einzelne Farbtröpfchen erzeugt werden, die nach ihrer Aufladung während einer Einstell- und Meßphase zu wenigstens einer Meßelektrode fliegen, um dadurch die Fluggeschwindigkeit der Farbtröpfchen zu messen, und wonach die gemessene Ist-Fluggeschwindigkeit mit einer Soll-Fluggeschwindigkeit in Beziehung gesetzt wird, um eine Regelgröße zur Anpassung der Ist-Fluggeschwindigkeit an die Soll-Fluggeschwindigkeit zu gewinnen, wobei mehrere aufgeladene Tintentröpfchen eine Gruppe bilden, deren Flugzeit bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) zur Messung der Fluggeschwindigkeit der Farbtröpfchen diese jeweils mit einer gleich großen Ladung aufgeladen werden,
• b) die von den einzelnen Farbtröpfchen an eine gemeinsame Auffangelektrode abgegebenen Ladungen aufsummiert werden, wobei der zeitliche Verlauf der so erhaltenen Summenkurve vom Zeitpunkt des Auftreffens der geladenen Farbtröpfchen auf der Auffangelektrode bestimmt ist, und
• c) das Erreichen eines bestimmten Entladungswertes der Summenkurve bei konstanten Entladungsbedingungen für die Ist-Flugzeitermittlung verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladungszeitraum der Summenkurve Null ist.

3. Farbstrahlschreiber zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
eine Auffangeinrichtung (8), die zwischen der Ablenkelektrode (6) und einem Aufzeichnungsblatt (7) angeordnet ist, um nicht-schreibende Farbtropfen aufzufangen,
eine Ladungsmeßschaltung (19), die mit der Auffangeinrichtung verbunden ist, um ein Signal in Abhängigkeit vom Auftreffen eines aufgeladenen Farbtropfens auf die Auffangeinrichtung zu erzeugen,
einen Ladungssignalgenerator (25) zum Erzeugen eines Ladungssignales zum Steuern des Farbdrucks, und
eine Farbdruck-Einstelleinrichtung (27), um einer Pumpenantriebsschaltung, welche die Pumpe antreibt, ein Farbdruck- Befehlssignal zuzuführen, welches auf dem Meßergebnis der Ladungsmeßschaltung (19) beruht.

4. Farbstrahlschreiber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangeinrichtung (8) aus elektrisch leitfähigem Material hergestellt ist und zwischen der Ablenkelektrode (6) und dem Aufzeichnungsblatt (7) so angeordnet ist, um nicht-schreibende Farbtropfen während einer Schreibtätigkeit aufzufangen.

5. Farbstrahlschreiber nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungsmeßschaltung (19) einen Verstärker (192, 193) umfaßt, der mit der Auffangeinrichtung (8) durch einen Abschirmdraht (9) verbunden ist.