DE3414948C2

DE3414948C2 -

Info

Publication number: DE3414948C2
Application number: DE3414948A
Authority: DE
Inventors: Kazumi Kashiwa Chiba Jp Ishima
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1983-04-20
Filing date: 1984-04-19
Publication date: 1988-09-29
Also published as: JPS59194869A; US4555713A; DE3414948A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Stromversorgung für einen Farb strahldrucker nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Stromversorgung ist aus der DE-OS 30 45 932 be kannt. Diese bekannte Stromversorgung umfaßt gemäß einer Aus führungsform eine Ladeelektrode zum Aufladen von Farbtröpfchen, ferner zwei Ablenkelektroden, die hintereinander in Flugrich tung der Farbtröpfchen angeordnet sind und die jeweils mit einer Spannung beaufschlagt werden.

Aus der DE-AS 23 53 340 ist ein Tintenstrahlschreiber mit einer Schreibdüse bekannt, bei dem die an die elektrostatischen Ab lenkelektroden angelegte periodische Ablenkspannung aus einer Sägezahnspannung besteht, wobei die Periodendauer der Ablenk spannung mindestens doppelt so groß ist wie die Laufzeit der Tintentröpfchen zwischen den Ablenkelektroden. Bei diesem be kannten Tintenstrahlschreiber werden ferner am Schluß jeder Periode während einer Laufzeit zwischen den Ablenkelektroden verlaufende Tintentröpfchen ausgeblendet und ferner ist auch die Zahl der Schreibpunkte größer als die Zahl der in einer Laufzeit von der betreffenden Düse gelieferten Tintentröpfchen. Ferner werden bei einer Ausführungsform dieses bekannten Tin tenstrahlschreibers die Ablenkimpulse an zwei nur Y-Richtung ablenkende Ablenkelektrodenpaare zeitlich versetzt angelegt.

Aus der Zeitschrift "Power Supplies", 1. Auflage, TAB Books Inc. 1984, Seiten 1, 2 362-365, ISBN-0-8306-1665-9 (pbk.), ist ein Aufsatz von IRVING, M. Gottlieb: Switching Regulators, Inverters & Converters, enthalten, in welchem ein Schaltungs beispiel eines allgemein bekannten Aufbaus eines Gleichspan nung/Gleichspannungswandlers beschrieben ist, um beispiels weise die an einer Stromversorgungsquelle vorhandene Gleich spannung auf einen höheren oder einen niedrigeren Gleichspan nungswert zu transformieren. Diese bekannte Schaltung eines Gleichspannungs/Gleichspannungswandlers enthält eine einzige Stromversorgungsquelle mit einem einzigen Eingangsanschluß und einem einzigen sekundärseitigen Spannungsausgang.

Aus der Literaturstelle Klein, Paul E.: Das Oszilloskop, Eine Einführung in die Schaltungstechnik moderner Oszilloskope sowie ihre praxisnahe Anwendung, 1. Auflage, München, Franzis-Verlag GmbH, 1979, Seiten 72 und 73 (ISBN 3-7723-6481-0), ist es be kannt, Stromversorgungsquellen im Bedarfsfall so aufzubauen, daß über das Anzapfen der Sekundärwicklung eines Transformators eine zweite Spannungsversorgung oder auch mehrere Spannungsver sorgungen ermöglicht wird bzw. werden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Stromversorgung der angegebenen Gattung anzugeben, bei der der Isolationsaufwand hinsichtlich der Ablenkelektroden gering ge halten werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungs teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Um den Isolationsaufwand hinsichtlich der Ablenkelektroden ge ring zu halten, wird erfindungsgemäß eine konstante Spannungs differenz zwischen den Ablenkelektroden während des Entladevor gangs beim Abschalten des Farbstrahldruckers realisiert, indem des Angleichen der im allgemeinen Fall unterschiedlichen Entla defunktionen der einzelnen Ablenkelektroden durch jeweils ange paßte Entladewiderstände erfolgt. Ferner wird eine genaue An passung der unterschiedlichen Entladefunktionen auch dadurch unterstützt, daß die sekundären Ablenkspannungen zusätzlich über eine Rückkopplung zur Steuerschaltung des primären Strom kreises beeinflußbar sind.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus dem Anspruch 2.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispie len unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Farbstrahl druckers, bei welchem eine Aufladung und eine Ablenkung vorgesehen ist, und bei wel chem die Erfindung anwendbar ist;

Fig. 2 ein Schaltungsdiagramm einer Stromversorgung mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 3 eine Kurvendarstellung, in welcher die Ar beitsweise der in Fig. 2 wiedergegebenen Stromver sorgung gezeigt ist, und

Fig. 4 ein Schaltungsdiagramm einer weiteren Aus führungsform mit Merkmalen nach der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichneter Farbstrahldrucker dargestellt, bei welchem eine Aufladung und eine Ablenkung durchgeführt wird, und bei welchem die Erfindung anwendbar ist. In dem Drucker 10 wird unter Druck stehende Farbe aus einer Düse eines Kopfes 12 ausge stoßen, und der sich ergebende Farbstrahl 12 wird an einer vorbestimmten Stelle hinter der Düse in Tröpfchen 18 auf geteilt. Eine Ladeelektrode 16 lädt die Tröpfchen 18 ent sprechend einer Ladespannung, welche einem auszudrucken den Datensignal zugeordnet ist, und welche von einer Lade spannungsquelle 20 geliefert wird. Die geladenen Tröpfchen 18 werden an zwei zusammenwirkenden Ablenkelektroden 22 a und 22 b abgelenkt, an welche Ablenkspannungen HVa bzw. HVb angelegt werden. Die abgelenkten Tröpfen 24 treffen auf an einer Walze 26 angeordnetes Papier 28 auf, um Zeichen und/ oder Figuren auszudrucken. Tröpfchen 30, welche nicht an dem Drucken teilnehmen, werden mittels eines Auffängers 32 eingefangen, um in einen (nicht dargestellten) Farbbehälter zurückgeleitet zu werden.

Bei dem vorstehend beschriebenen Farbstrahldrucker können die Ablenkverzerrungen verringert werden, und es können große Ablenkwerte erreicht werden, die vorstehend ausge führt ist, indem die verschiedenen Ablenkspannungen HVa bzw. HVb an die Ablenkelektroden 22 a bzw. 22 b angelegt wer den. Jedoch müssen die unterschiedlichen Ablenkspannungen HVa, HVb von zwei getrennten Hochspannungsstellen zugeführt werden, was eine Kostenerhöhung zur Folge hat. Wenn die zwei Ablenkspannungen sich nicht in gleicher Weise auf- und abbauen, wird ferner die Spannung an den Ablenkelektro den 22 a und 22 b unvermeidlich höher, was dann zu einem Isolationsfehler oder im schlimmsten Fall zu einer ungewollten Entladung führt, wodurch dann auch benachbarte andere Schaltungen zerstört und/oder Störungen hervorgerufen werden können.

Bevorzugte Ausführungsformen, welche die vor stehend beschriebenen Nachteile nicht mehr aufweisen, wer den nunmehr anhand der Fig. 2 bis 4 beschrieben. In Fig. 2 ist eine in ihrer Gesamtheit mit 40 bezeichnete Stromversorgung für einen Farbstrahldrucker darge stellt, bei welchem eine Ladung und Ablenkung durchgeführt wird. Die Stromversorgung 40 weist eine Gleichspannungsquelle 42, eine Zerhackerschaltung 44 zum Erzeugen von Impulsen einer von der Gleichspannungsquelle 42 abgege benen Spannung, einen Transformator 46, der mit einer Span nung mit eingestellter Impulsbreite gespeist wird, und Former schaltungen 48 und 50 auf, die jeweils mit Erde verbunden sind und dazu verwendet werden, eine Spannung gleichzurich ten und zu glätten, welche an der Sekundärwicklung des Transformators 46 anliegt. In den Formerschaltungen 48 und 50 können im Hinblick auf ein Herabsetzen des Spannungsver hältnisses an dem Transformator 46 sowie im Hinblick auf die Durchschlagspannung ein Spannungsverdoppler verwendet werden. Die Ausgangsspannung der Formerschaltung 48 wird als eine Ablenkspannung HVb zu der Ablenkelektrode 22 b ge leitet, während die Ausgangsspannung der Formerschaltung 50 als eine Ablenkspannung HVa zu der anderen Ablenkelek trode 22 a geleitet wird.

Ein Widerstand R ₁ ist zwischen den Ausgangsan schluß der Formerschaltung 48 und Erde geschaltet. Eine Reihenschaltung 52 aus einem Widerstand R ₂ und einem ver änderlichen Widerstand R ₃ ist zwischen den Ausgangsan schluß der Formerschaltung 50 und Erde GND geschaltet. Die Reihenschaltung 52 dient dazu, eine Änderung in der Aus gangsspannung der Formerschaltung 50, d. h. eine Änderung in der Ablenkspannung HVa festzustellen. Die durch die Reihenschaltung 52 festgestellte Spannung wird dann an die Zerhackerschaltung 44 rückgekoppelt um die Impulsbreite einzustellen, so daß die Ausgangsspannung der Formerschaltung 50 und dadurch die Ablenkspannung HVa und HVb auf vorbestimmte Werte gesteu ert werden.

Wie in Fig. 3 dargestellt, ermöglicht es die Stromversorgung 40, daß die beiden Spannungen HVa und HVb im wesentlichen in gleicher Weise miteinander aufge baut werden. Wenn jedoch die Gleichspannungsquelle 42 abge schaltet wird, fallen dadurch die Spannungen HVa und HVb in sehr unterschiedlicher Weise; bezüglich der Zeit ent wickelt sich eine Potentialdifferenz (HVb - HVa), wie durch einen schraffierten Bereich A in Fig. 3 dargestellt ist, wodurch sich eine Funkenbildung u. ä. an den Ablenk elektroden 22 a bzw. 22 b entwickeln kann.

Gewöhnlich haben die Ablenkelektroden einen Isolierwider stand von mehreren hundert bis mehreren tausend Megohm, da dieser durch Luftspalte gebildet ist. Im Unterschied hierzu ist in der Stromversorgung 40 der Widerstand R ₂ mit einem Widerstandswert von einigen zehn bis einigen hundert Megohm auf der Seite der Spannung HVa angeordnet, wodurch ein beträchtlicher Unterschied in der Entladezeitkonstante zwischen den Spannungen HVa und HVb eingebracht wird. Folglich ist in der dargestellten Ausfüh-rungsform der Ausgleichswiderstand R ₁ auf der Seite der Spannung HVb vorgesehen, um die Entladezeitkonstanten der Spannungen HVa und HVb auszugleichen, wodurch eine Entla dungskurve entsteht, wie sie durch eine ge strichelte Kurve in Fig. 3 dargestellt ist.

In Fig. 4 ist eine zweite Ausführungsform dargestellt. Auch hier weist die Stromversorgung 60 eine Gleichspannungsquelle 42, einen Transformator 46, Former schaltungen 48 und 50, einen Widerstand R ₁ und eine Serien schaltung 52 aus den Widerständen R ₂ und R ₃ auf. Diese Schaltungselemente haben dieselbe Funktion wie die in der ersten Ausführungsform, und brauchen daher nicht nochmal im einzelnen beschrieben zu werden. Die zweite, in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, daß sie die Frequenz der Ausgangsspannung der Gleichspannungsquelle und nicht die Impulsbreite ändert. Zu diesem Zweck ist in der Stromversorgung 60 eine Frequenzsteuerschaltung 62 vorgesehen. Die Sekundärwicklung des Transformators 46 in der zweiten Aus führungsform ist geteilt.

In der zweiten Ausführungsform würden, wie im Falle der ersten Ausführungsform, die Entla dungszeitkonstanten der Spannungen HVa und HVb ohne die Reihenschaltung 52 sehr unterschiedlich voneinander sein. Die Reihenschaltung 52 aus dem Widerstand R ₂ und dem ver änderlichen Widerstand R ₃, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist, dient dazu, die Entladungszeitkonstanten der Span nungen HVa und HVb auszugleichen, wodurch der Isolationswiderstand wesentlich reduziert und Funkenbildung an den Ablenkelektroden 22 a und 22 b oder ein Schaden an ande ren Schaltungen ausgeschlossen werden kann.

Es ist somit eine Stromversorgung für einen Farbstrahldrucker mit getrennten Ablenkelektroden geschaf fen, welche die Entladungszeitkonstanten von Ablenkspann ungen im wesentlichen ausgleicht, welche an die jeweiligen Ablenkelektroden angelegt werden; hierdurch kommt es dann an den getrennten Ablenkelektroden nicht mehr zu Entla dungen, und andere Schaltungsteile werden nicht beschädigt, selbst wenn eine Gleichspannungsquelle abgeschaltet wird.

Claims

1. Stromversorgung für einen Farbstrahldrucker, bei wel chem eine Ladeelektrode zum Aufladen von Farbtröpfchen und in Flugrichtung der Farbtröpfchen wenigstens zwei Ablenk elektroden hintereinander angeordnet sind, die jeweils mit einer Spannung beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Stromversorgung in an sich bekannter Weise eine Gleich spannungsquelle (42), eine Zerhackerschaltung (44, 62) zum Zer hacken der Ausgangsspannung der Gleichspannungsquelle (42), einen Transformator (46) zum Ändern der Größe der zerhack ten Spannung, welche von der Zerhackerschaltung (44, 62) an eine Primärwicklung angelegt wird, und zum Erzeugen von ge änderten, gesteuerten Spannungen an Sekundärwicklungen, ferner eine erste Formerschaltung (48) und eine zweite For merschaltung (50), um jeweils eine der Sekundärspannungen gleichzurichten und zu glätten, die den Ablenkelektroden (22 a, 22 b) zugeführt werden, und eine Entladezeitkonstan ten-Steuerschaltung (R ₁ bis R ₃) enthält, um Entladezeitkon stanten der Ausgangsspannungen der ersten und der zweiten Formerschaltung (48, 50) im wesentlichen gleich zu machen, so daß die Spannungsdifferenz zwischen den spannungsmäßig hoch liegenden Ablenkelektroden (22 a, 22 b) beim Entladevor gang so lange konstant bleibt, bis wenigstens eine Ablenk elektrode (22 a oder 22 b) entladen ist,
b) die Zerhackerschaltung (44; 62) eine Steuerschaltung auf weist, um die Impulsbreite oder Impulsfolgefrequenz der zerhackten Gleichspannung beeinflussen zu können, und
c) die Steuerschaltung der Zerhackerschaltung (44; 62) von einer der sekundären Gleichspannungen über eine Rückkopplung steuerbar ist.

2. Stromversorgung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Entladezeitkonstanten-Steuerschal tung einen ersten Widerstand (R ₁), der zwischen einen Ausgangs anschluß der ersten Formerschaltung (48) und Erde geschaltet ist, und eine Reihenschaltung aus einem zweiten Widerstand (R ₂) und einem veränderlichen dritten Widerstand (R ₃) aufweist, wel che zwischen einen Ausgangsanschluß der zweiten Formerschaltung (50) und Erde geschaltet sind.