DE3530207A1

DE3530207A1 - Tintenspritzdrucker

Info

Publication number: DE3530207A1
Application number: DE19853530207
Authority: DE
Inventors: Yasumasa Hitachi Matsuda; Satoshi Ebina Namekawa; Takahiro Ibaraki Yamada; Eiji Yoshino
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Koki Co Ltd; Hitachi Seiko Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd; Hitachi Ltd; Via Mechanics Ltd
Priority date: 1984-08-24
Filing date: 1985-08-23
Publication date: 1986-03-06
Also published as: JPH0342581B2; US4618868A; DE3530207C2; JPS6153053A

Description

HitacM, Ltd. f * 23. August 1985

Hitachi Koki Co., Ltd.

Hitachi Seiko Ltd. A 6494 g/Lo

Beschreibung

Tintenspritzdrucker

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Tintenspritzdrucker und insbesondere auf Verbesserungen an einem System zur Bestimmung des Zustande der Tintentröpfchen.

Tintenspritz-AufZeichnungsvorrichtungen in verschiedener Art (einschließlich der mit Steuerung bei Bedarf und der mit Ladungssteuerung sind bekannt. Bei den Tintenspritzdruckern mit Steuerung bei Bedarf werden Tintentröpfchen von einer Düse erzeugt oder ausgestoßen auf ein Aufzeichnungsmedium, wenn die Ausbildung von Aufzeichnungspunkten notwendig ist. Bei den Tintenspritzdruckern mit Ladungssteuerung auf der anderen Seite werden Tintentröpfchen kontinuierlich von einer Düse erzeugt und durch eine Rinne abgeschirmt, und, wenn die Ausbildung von Aufzeichnungspunkten gewünscht wird, werden die Tintentröpfchen geladen und abgelenkt, um auf ein Aufzeichnungsmedium aufgebracht zu werden. Bei derartigen Tintenspritzdruckern ist es erforderlich den Zustand der teilchenförmigen Tinte oder den Zustand der geladenen Tinte zu überwachen, um die Qualität der Aufzeichnungen zu verbessern.

Insbesondere Tintenspritzdrucker mit Steuerung bei Bedarf sind derart ausgebildet, daß ein unter Druck befindlicher Tintenbehälter, der mit

der Düse kommuniziert, durch einen elektromechanischen Übertrager deformiert wird, welcher von einem Videoinformationssignal angetrieben wird, wodurch das Ausstoßen von Tintentröpfchen von der Düse bewirkt wird. Daher ist es erforderlich zu überwachen, ob die Tintentröpfchen akurat erzeugt werden als Resultat der Anwendung des Videoinformationssignals auf den elektromechanischen Übertrager. Gemäß einer Überwachungsmethode zur Überwachung der akuraten Erzeugung von Tintentröpfchen sind Mittel zum Aufladen der von der Düse ausgestoßenen Tintentröpfchen vorgesehen, um die Ladungsmenge der geladenen Tintentröpfchen zu bestimmen.

Das Tintenspritz-Aufzeichnungsgerät mit Ladungssteuerung ist derart ausgebildet, daß ein elektromechanischer Übertrager, der auf der die Tinte emittierenden Düse angebracht ist, durch eine Hochfrequenzleistungseinheit betrieben wird, um eine Oszillation der Tinte derart zu bewirken, daß die von der Düse ausgestoßene Tinte in Tröpfchen synchron mit dieser Oszillation umgewandelt wird. Eine Ladungselektrode ist in dem Bereich angeordnet, in dem die Tinte in Tröpfchen umgewandelt wird und eine Video-Informationssignal-Spannung wird an die Ladungselektrode angelegt, um die Tintentröpfchen aufzuladen. Ein elektrostatisches Feld wird in dem Bereich des Fluges der Tintentröpfchen erzeugt, um die geladenen Tintentröpfchen abzulenken, und dadurch die Aufbringung der geladenen Tintentröpfchen auf das Aufzeichnungsmedium zu bewirken. Bei einem Aufzeichnungsgerät dieser Art ist es daher notwendig, zu überwachen, ob die Tintentröpfchen in regelmäßiger Weise erzeugt werden und ob die Ladung in angemessener Weise gesteuert ist, oder ob dies nicht der Fall ist. Gemäß einer Methode zur Überwachung der regelmäßigen Produktion und der Ladungssteuerung von Tintentröpfchen wird eine Signalspannung zur Prüfung des Zustande der Produktion der Tintentröpfchen an die Ladungselektrode mit einem vorgegebenen Timing angelegt, wodurch die Ladungsmenge der geladenen Tintentröpfchen bestimmt wird.

In einem derartigen System der Zustandsbestimmung, bei dem die Ladungsmenge der geladenen Tintentröpfchen bestimmt wird, um z.B. den Zustand der teilchenförmigen Tinte zu überwachen, wird im allgemeinen ein Sensor vom Induktionstyp, der eng neben der Flugbahn der

Tinte angeordnet ist, oder ein Sensor vom Auftrefftyp, der ein Empfangssignal erzeugt, welches der Ladungsmenge der geladenen Tintentröpfchen zugeordnet ist, als Mittel zur Bestimmung der Ladungsmenge der geladenen Tintentröpfchen angewandt. Der Strom des Bestimmungssignals, der von jedem dieser Sensoren erzeugt wird, ist sehr schwach oder nur etwa einige nA. Um daher den Teilchenzustand der Tinte auf der Basis eines solchen sehr schwachen Signalstroms zu bestimmen, muß das Bestimmungssignal verstärkt werden, und ein Verstärkerschaltkreis wird für diesen Zweck vorgesehen, der einen sehr hohen Verstärkungsfaktor aufweist.

Andererseits weist der Tintenspritzdrucker oder die Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung beispielsweise einen elektrischen Schaltkreis zum Betreiben des elektromechnaischen Übertragungselements, einen anderen elektrischen Schaltkreis zum Laden der Tintentröpfchen und einen Stromversorgungskreis zur Bereitstellung der Leistung für diese elektrische Stromkreise auf. Ein Bestimmungsfehler kann auftreten, wenn elektrisches Rauschen, das von einem dieser elektrischen Schaltkreise erzeugt wird, auf den Sensor gerät und zu dem Schaltkreis, der das Bestimmungssignal erzeugt. Es ist indessen beinahe unmöglich, von praktischen Anwendungsüberlegungen her, das Einmischen von solchem elektrischem Rauschen durch Mittel wie beispielsweise Abschirmelemente zu verhindern.

In der am 4. Januar 1983 auf den Namen Syoji Sagae erteilten US-Patents 4,367,476, ist eine Form eines Tintenspritzdruckers mit Ladungssteuerung beschrieben, bei dem die Ladungsmenge der geladenen Tintentröpfchen bestimmt wird, um den Teilchenzustand der Tinte zu bestimmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Tintenspritzdrucker zu schaffen, der ein System zur Bestimmung des Status der Tintentröpfchen aufweist, welches im wesentlichen ohne Bestimmungsfehler arbeitet, welche auf elektrisches Rauschen zurückzuführen sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das System zur Bestimmung des Zustands der Tintentröpfchen eine Einrichtung mit variabler Verstärkung aufweist, welche den Verstärkungsgrad des

in dem System erzeugten Bestimmungssignafc ändern kann, und einen Schaltkreis zur Erzeugung eines Verstärkungsgrad-Steuersignals aufweist, welcher ein Verstärkungsgrad-Steuersignal der Einrichtung mit variabler Verstärkung derart aufgibt, daß der SignalverstMrkungsgrad durch die Einrichtung mit variabler Verstärkung verringert wird während der Periode, in der das Signal zur Prüfung des Zustande der Tintentröpfchen erzeugt wird, der jedoch den Verstärkungsgrad der Einrichtung mit variabler Verstärkung während der Zeitspanne erhöht, während der die Ladungsmenge der geladenen Tintentröpfchen zu bestimmen ist, derart, daß das System nicht auf elektrisches Rauschen in einer anderen Zeitspanne reagiert als der Zeitspanne der Bestimmung der Ladungsmenge der geladenen Tintentröpfchen.

Weitere Merkmale und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.

Figur 1 zeigt einen elektrischen Schaltkreis einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie er für einen Mikropunkt-Tintenspritzdrucker mit Ladungssteuerung Anwendung findet.

Figur 2 zeigt verschiedene Signalwellenformen, wie sie in dem Schaltkreis gemäß Figur 1 auftreten.

Figur 3 ist eine Zeitdarstellung für den Betrieb der Zustandsbestimmung.

Figur 4 ist ein Fließschema, welches den Betrieb der Steuervorrichtung gemäß Figur 1 illustriert.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezüglich eines Mikropunkt-Tintenspritzdruckers mit Ladungssteuerung, bei der der Zustand der Produktion der Tintentröpfchen mit kleinem Durchmesser bestimmt wird, wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

Figur 1 ist ein Diagramm eines elektrischen Schaltkreises des Mikropunkt-Tintenspritzdruckers mit Ladungssteuerung. Unter Bezugnahme auf Figur 1 wird Tinte 4 unter Druck einer Tintentröpfchen-Erzeugungs-

^ einheit 3 zugeführt, die ein piezoelektrisches Element 2 aufweist, welches auf einer Düse 1 angebracht ist, und eine Tintensäule 4a bzw. Tintenstrahl 4a, der von der Düse 1 ausgestoßen wird, wird abwechselnd in Tintentröpfchen 4b von großem Durchmesser und Tintentröpfchen 4c von kleinem Durchmesser unterteilt. Der Mikropunkt-Tintenspritzdrucker ist so ausgelegt, daß die Tintentröpfchen 4c von kleinem Durchmesser aufgeladen und abgelenkt werden, um auf ein nicht dargestelltes Aufzeichnungsmedium aufgebracht zu werden und dadurch Aufzeichnungspunkte zu erzeugen, während die Tintentröpfchen von großem Durchmesser durch die Rinne aufgehalten werden. Eine derartige regelmäßige Erzeugung von Tintentröpfchen 4b und 4c von großem bzw. kleinem Durchmesser wird erreicht, wenn eine entsprechende Erregungsspannung dem piezoelektrischen Element 2 von einer Hochfrequenzspannungsquelle 5 über einen Erregungsspannungs-Steuerungskreis 6 und einen Verstärkerschaltkreis 7 aufgegeben wird, und, in einem solchen Falle allein, kann die Ladung der Tintentröpfchen 4c von kleinem Durchmesser gesteuert werden. Ein Paar einander gegenüberliegender Elektroden 8 und 9 sind so angeordnet, daß sie sich aus einem Bereich in der Umgebung der Tintentröpfchen-Erzeugungseinheit 3 und entlang der Flugbahn der Tintentröpfchen erstrecken. Diese beiden Elektroden 8 und 9 sind unabhängig elektrisch isoliert, um als Ladungselektrode bzw. Bestimmungselektrode zu fungieren.

Das System zur Bestimmung des Zutands der Tintentröpfchen wird im Folgenden beschrieben. Die Hochfrequenzspannungsquelle 5 erzeugt ein Erregungssignal (a) welches eine Wellenform hat, wie sie in Figur 2 (a) dargestellt ist, und dieses Erregungssignal (a) wird in einem Wellen-Form-Schaltkreis 10 geformt, um als ein Ausgangssignal (b) zu erscheinen, welches eine rechteckige Wellenform hat, wie sie in Figur 2 (b) dargestellt ist. Ein erster Ein-Schuß-Schaltkreis 11 wirkt als ein Verzögerungsschaltkreis zur Erzeugung eines vorbestimmten Timing in Bezug auf das Erregungssignal (a) und erzeugt ein Ausgangssignal (c), das eine rechteckige Wellenform hat, wie sie in Figur 2 (c) dargestellt ist, welche einen hohen Wert annimmt getriggert durch die Vorderkante des Signals (b) und nach einem Zeitintervall abfällt, welches durch den Ein-Schuß-Schaltkreis 11 bestimmt ist. Ein zweiter Ein-Schuß-Schaltkreis 12 erzeugt ein Bezugs-

signal (d), welches eine rechteckige Wellenform hat, wie sie in Figur 2 (d) dargestellt ist, welches einen hohen Wert annimmt getriggert durch die Hinterkante des Signals (c) und für ein Zeitintervall andauert, welches durch den zweiten Ein-Schuß-Schaltkreis 12 bestimmt wird. Dieses Bezugssignal (d) wird zur Überprüfung des Status der Tintentröpfchen verwendet. Damit die Tintentröpfchen 4c mit kleinem Durchmesser entsprechend dem Bezugssignal (d) mit rechteckiger Wellenform geladen werden können, erzeugt ein Steuerschaltkreis 13, der einen Mikrocumputer enthält, ein Prüfsignal-Erzeugungs-

^O Steuersignal (e), das die in Figur 2 (e) dargestellte Wellenform hat zu einem Zeitpunkt der Prüfung des Zustande der Tintentröpfchen gemäß einer vorher bestimmten Steuerfrequenz, die in dem Mikrocomputer gespeichert ist. Auf die Anwendung des Prüfsignal-Erzeugungs-Steuersignals (e) des Steuerschaltkreises 13 hin erzeugt ein dritter Ein-Schuß-Schaltkreis 14 ein Verzögerungssignal (f), das eine rechteckige Wellenform hat, wie sie in Figur 2 (f) dargestellt ist, das einen hohen Wert annimmt, getriggert von der Vorderkante des Steuersignals (e) und das nach einem Zeitintervall abfällt, welches durch den dritten Ein-Schuß-Schaltkreis 14 bestimmt ist. Dieses Signal (f) ist für die Einstellung des Timing bzw. der Zeitsteuerung vorgesehen. Ein vierter Ein-Schuß-Schaltkreis 15 erzeugt ein Prüfsignal-Erzeugungssignal (g), welches die in Figur 2 (g) gezeigte Wellenform besitzt und welches einen hohen Wert annimmt getriggert durch die Hinterkante des Signals (f) mit rechteckiger Wellenform und welches nach einem Zeitintervall abfällt, das durch den vierten Ein-Schuß-Schaltkreis 15 bestimmt ist. Dieses Zeitintervall wird derart gewählt, daß die Impulssignale (d) erzeugt werden und damit die Tintentröpfchen in diesem Zeitintervall in ausreichender Zahl geladen werden, um den Zustand oder Status der Tintentröpfchen in einer Weise zu bestimmen, wie es im Folgenden beschrieben wird. In dieser Ausführungsform werden sechs Impulssignale (d) erzeugt und damit sechs Tintentröpfchen während des betreffenden Zeitintervalls geladen. Das Prüfsignal-Erzeugungssignal (g), das von dem vierten Ein-Schuß-Schaltkreis 15 erzeugt wird, wird einem Dateneingang D eines Flip-Flops 16 aufgegeben, während das Signal (b) mit rechteckiger Wellenform, das von dem Wellenform-Formungs-Schaltkreis 10 erzeugt wurde, einem Triggeranschluß T des Flip-Flops 16 aufgegeben

wird. Das Flip-Flop 16 erzeugt an seinem Ausgangsanschluß Q ein Torsignal (h), wie es in Figur 2 (h) dargestellt ist, welches einen hohen Wert annimmt, wenn das Impulssignal (c) einen hohen Wert annimmt in Gegenwart des hohen Werts des Signals (g), und welches einen niedrigen Wert annimmt, wenn das Impulssignal (c) einen hohen Wert in Abwesenheit des Signals (g) annimmt. Das Torsignal (h) stellt daher sicher, daß die gewählte Anzahl, z.B. 6, der Impulssignale (d) während eines Zeitintervalls erzeugt werden, das der Wellenlänge des Torsignals (h) entspricht. Bei Vorhandensein von sowohl dem Bezugssignal (d) und dem Torsignal (h) erzeugt ein AND-Tor 17 ein Tintentröpfchenzustands-Prüfsignal (i), welches die in Figur 2 (i) gezeigte Wellenform besitzt.

Modus Umschalter 18, 19 und 20 werden bestätigt unter der Steuerung des Steuerkreises 13. Bei jedem dieser Umschalter 18, 19 und 20 ist der bewegliche Ausgang oder Kontakt a. mit dem Ausgang oder Kontakt £ bei der Betriebsart der Tintentröpfchenzustands-Prüfung verbunden, bzw. ist mit dem Ausgang oder Kontakt b_ während der Betriebsweise der Aufzeichnung verbunden.

Der erste Modus-Umschalter 18 ist mit seinem Kontakt £ an einen Ausgangstransistor 22 über einen Verstärker 21 verbunden. Der Ausgangstransistor 22 ist mit seinem Kollektor mit dem Kontakt £ des zweiten Modusumschalters 19 über einen Kondensator 23 derart verbunden, daß eine Ladespannung (j) negativer Polarität mit einer Wellenform, wie sie in Figur 2 (j) dargestellt ist, erzeugt wird durch das Tintentröpfchenzustands-Prüfsignal (i) in der Betriebsweise der Tintentröpfchenzustands-Prüfung. Eine Diode 24 fungiert zur Unterdrückung der Erzeugung eine Spannung positiver Polarität.

Die Ladespannung (j) wird der Elektrode 8 aufgegeben, um die Tintentröpfchen 4 c mit kleinem Durchmesser positiv zu laden. Ladungen negativer Polarität entsprechend der positiven Ladungsmenge der geladenen Tintentröpfchen 4 c werden in der Elektrode 9 induziert. Wenn die Ladungsspannung (j) verschwindet, werden die Tintentröpfchen 4 c von kleinem Durchmesser in der der Elektrode 9 gegenüberliegenden Zone nicht geladen und nacheinander der Rinne zugeführt derart, daß die Zahl der geladenen Tintentröpfchen 4 c mit kleinem Durchmesser, die in der der Elektrode 9 gegenüberiegenden Zone vorhanden sind,

sukzessive abnimmt. Als Ergebnis werden die Ladungen mit negativer Polarität, die auf der Elektrode 9 induziert waren, auch sukzessive entladen, so daß ein Detektionssignal-Strom durch einen FET 25 a eines FET Foto-Kupplers 25 fließt, der mit der Elektrode 9 über einen dritten Modus-Umschalter 20 verbunden ist. Dieser Detektionssignal-Strom hat einen hohen Wert, wenn die Tintentröpfchen 4 c mit kleinem Durchmesser in tauglicher oder brauchbarer Weise erzeugt werden und in einer Relation geladen werden, die auf das Timing oder die Zeitsteuerung der Erzeugung der Ladespannung (j) abgestimmt ist. Andererseits hat dieser Bestimmungssignal-Strom eine niedrige Stärke oder verschwindet, wenn die Tintentröpfchen 4 c mit kleinem Durchmesser nicht ordnungsgemäß erzeugt werden und dann nicht in der Relation geladen werden, die auf das Timing bzw. die Zeitsteuerung der Erzeugung

der Ladungsspannung (j) abgestimmt ist.
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Die Impedanz des FET 25 a in dem FET Foto-Kuppler 25 ist groß oder mehrere 10 MOhm, wenn eine zugeordnete lichtemittierende Diode 25 b in ihrem ausgeschalteten Zustand ist, ist aber klein oder nur einige 100 Ohm, wenn die lichtemittierende Diode 25 b in ihrem eingeschalteten Zustand ist. Der oben beschriebene Empfangssignal-Strom wird durch den FET 25 a in eine entsprechende Spannung umgewandelt, und diese Spannung wird über einen Impedanz-Ausgleichschaltkreis, der durch einen Operationsverstärker 26 gebildet ist, einem Verstarkerschaltkreis zugeführt, der aufgebaut ist aus einem FET 27 a einen FET Foto-Kupplers 27 (ähnlich dem FET Foto-Kuppler 25) einem Operationsverstärker 28 und einem Rückkopplungswiderstand 29. Die durch den Verstarkerschaltkreis verstärkte Spannung stellt eine Prüfungssignalspannung (1) zur Verfügung, wie sie in Figur 2 (1) dargestellt ist.

Der Steuerschaltkreis 13 erzeugt ein Steuersignal (k), wie es in Figur 2 (k) dargestellt ist, derart, daß das Einschalten und Ausschalten der betreffenden lichtemittierenden Dioden 25 b und 27 b in den beiden FET Foto-Kupplern 25 und 27 gesteuert wird. Das Steuersignal (k) wird über einen Puffer 30 einem Transistor 31 zugeführt, _um d_en Transistor 21 einzuschalten, wenn das Steuersignal (k) auf seinem hohen Wert ist, wodurch die lichtemittierende Diode 25 b eingeschaltet wird, wenn andererseits das Steuersignal (k) seinen niedrigen Wert annimmt, wird der Transistor 31 abgeschaltet, um die

net' lichtemittierende Diode 25 b auszuschalten. Das Steuersignal (k) wird auch einem anderen Transistor 33 zugeführt über einen Inverter 32, um den Transistor 33 dann einzuschalten, wenn das Steuersignal (k) seinen niedrigen Wert angenommen hat, wodurch die lichtemittierende ° Diode 27 b eingeschaltet wird. Wenn andererseits das Steuersignal (k) seinen hohen Wert annimmt, wird der Transistor 33 abgeschaltet, um die lichtemittierende Diode 27 b auszuschalten. Der Puffer 30 oder Pufferschaltkreis 30 wird bereitgestellt, um das Timing oder die zeitliche Zuordnung im Betrieb der Transistoren 31 und 33 auf-0 einander abzustellen.

Das Steuersignal (k) nimmt seinen niedrigen Wert nur während der Periode an, während der Verstärkung des Prüfungssignals bzw. des Detektionssignals notwendig ist, während es auf seinem hohen Wert in den übrigen Perioden gehalten wird. Wenn das Steuersignal (k) auf seinem niedrigen Wert ist, wird die lichtemittierende Diode 25 b ausgeschaltet, während die lichtemittierende Diode 27 b eingeschaltet wird. Als Ergebnis ist die Impedanz des FET 25 a hoch, während diejenige des FET 27 a niedrig ist, und der Prüfsignal-Strom wird in eine Spannung umgewandelt, die durch einen hohen Verstärkungsgrad verstärkt wird, um die gewünschte Prüfsignal-Spannung (1) zu liefern. Wenn andererseits das Steuersignal (k) auf seinem hohen Wert ist, ist die lichtemittierende Diode 25 b eingeschaltet, während die lichtemittierende Diode 27 b ausgeschaltet ist. Im Ergebnis ist die Impedanz des FET 25 a niedrig, während diejenige des FET 27 a hoch ist, und der Prüfsignal-Strom wird in eine Spannung umgewandelt, die durch einen niedrigen Verstärkungsgrad verstärkt wird. Damit ist das Auftreten eines Prüffehlers selbst dann verhindert, wenn sich Rauschen in das Signal während der obigen Periode mischt.

Auf die Aufbringung der Prüfsignal-Spannung (1) hin beurteilt der Schaltkreis 13, ob die Tintentröpfchen mit kleinem Durchmesser akurat produziert wurden oder nicht, und zwar auf der Basis der Höhe der Signalspannung(1). Wenn das Ergebnis dieser Beurteilung dazu führt, daß die Tintentröpfchen 4 c mit kleinem Durchmesser nicht akurat produziert worden sind, so beaufschlagt der Steuerkreis 13 den Schaltkreis 6 zum Einstellen der Erregungsspannung mit einem

Steuersignal zur Änderung der Erregungsspannung, um die Erregungsspannung zu ändern, und erzeugt das Prüfsignal-Erzeugungs-Steuersignal (e) zur Prüfung des Status oder Zustande der Tintentröpfchen 4 c mit kleinem Durchmesser erneut, so daß die Steuerung zur Be-Stimmung der Ladungsmenge der geladenen Tintentröpfchen 4 c mit kleinem Durchmesser wiederholt wird.

Figur 3 zeigt eine zeitliche Gegenüberstellung des Status-Prüfungs-Systems, welche den Status oder Zustand der Tintentröpfchen 4 c mit kleinem Durchmesser überprüft wie oben beschrieben.

Wenn der optimale Zustand der Produktion der Tintentröpfchen 4 c mit kleinem Durchmesser festgestellt wird, wird die Einstellung der Erregungsspannung des die Erregungsspannung einstellenden Schaltkreises 6 bei dem betreffenden Wert unter Steuerung des Steuerkreises 13 fixiert, und die Aufzeichnung wird durchgeführt. Im Folgenden wird das Aufzeichnungssystem beschrieben. Das Signal (b) mit rechteckiger Wellenform, erzeugt vom Wellenform-Formungs-Schaltkreis 10, wird auch einem Schaltkreis 34 zur Erzeugung eines Videoinformationssignals aufgegeben. Entsprechend der Phase der Erzeugung des ihm aufgegebenen Signals (b) mit rechteckiger Wellenform erzeugt der Schaltkreis 34 zur Erzeugung des Videoinformationssignals ein Videoinformationssignal in einer Relation coincident mit dem Erzeugungstiming bzw. dem zeitlichen Ablauf der Erzeugung der Tintentröpfchen 4 c mit kleinem Durchmesser. D.h., die Tintentröpfchen 4 c werden synchron zu den Signalen (b) erzeugt werden und die Erzeugung des Timung bzw. der zeitlichen Zuordnung des Signals (b) so ausgewählt ist, daß der Mittelpunkt der Wellenlänge des Videoinformationssignals im wesentlichen mit dem Zentrum des Signals (d) zusammenfällt. Im Aufzeichnungsmodus erzeugt der Steuerschaltkreis 13 Modusumschalt-Steuersignale 18 a, 19 a und 20 a, um die Anschlüsse a. und die Anschlüsse b in den Modus-Umschalter 18, 19 bzw. 20 zu verbinden. Im Ergebnis ist die Elektrode 8 über eine Diode 35 mit einer Spannungsquelle von - 400 V verbunden, während die Elektrode 9 mit einer Spannungsquelle von + 400 V verbunden ist. Die von der Düse 1 ausgegebene Tintensäule 4 a wird in der

Mitte des elektrischen Feldes angeordnet, welches zwischen den beiden Elektroden 8 und 9 aufgebaut ist. In einer derartigen Situtation werden die Tintentröpfchen somit mit der gleichen Menge positiver und negativer Ladung aufgeladen und werden damit elektrisch neutral. Das Videoinformationssignal wird durch den Verstärker 21 verstärkt, um den Ausgangstransistor 22 zu triggern Der Ausgangstransistor 22 ist mit seinem Kollektor mit dem Kontakt b des Modusumschalters 19 über einen Kondensator 36 verbunden. Wenn daher der Ausgangstransistor 22 eingeschaltet ist, ist das Potentials der Elektrode 8 negativ gegenüber dem der Elektrode 9 um den Betrag vorgespannt, der der Spannung entspricht, die den Kondensator 36 auflädt. Die Tintentröpfchen 4 c mit kleinem Durchmesser werden durch diese vorgespannte Spannung geladen. Die so geladenen Tintentröpchen 4 c mit kleinem Durchmesser, werden während ihres Fluges durch das durch die Elektroden 8 und 9 ^•5 aufgebaute elektrische Feld abgelenkt und haften an dem Aufzeichnungsmedium unter Ausbildung von Aufzeichnungspunkten.

Figur 4 ist ein Fließschema, welches den Betrieb des Steuerkreises 13 bei der Durchführung der oben beschriebenen Art und Weise der Steuerung darstellt.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ändert sich der von Erde zu der Elektrode 9 durch den FET 25 a in Figur 1 fließende Strom mit der Zeit. Wenn daher ein Kondensator C]_, wie er gestrichelt in Figur 1 dargestellt ist, zwischen den FET 25 a und die Elektrode 9 gesetzt wird, um die Gleichspannungskomponente auszuschalten, so können Gleichstromverluste oder Leckströme entfernt werden, so daß der Prüfsignal-Strom mehr stabilisiert werden kann. Weiterhin, wenn ein Paar von Dioden D^ und Ü£ in antiparalleler Schaltung über die Ausgänge des FET 25 a miteinander verbunden werden, wie es durch die gestrichelten Linien in Figur 1 dargestellt ist, um eine Überspannung abzuklemmen, so könnendie Operationsverstärker 26 und 28 gegen Beschädigung geschützt werden. Wenn außerdem ein Kondensator C2 zwischen den Operationsverstärker 26 und den FET 27 a eingesetzt ist, wie es gestrichelt in Figur 1 gezeigt ist, so kann ein nachteiliger Effekt einer Offsetspannung, die an dem Operationsverstärker 26 auftreten kann, vermieden werden. Der Prüfsignal-Strom ist ein unidirektionaler Strom

bzw. ein Strom in einer Richtung. Wenn daher eine Diode D3 parallel zu dem Rückkopplungswiderstand 29 geschaltet wird, der dem Operationsverstärker 28 zugeordnet ist, wie es gestrichelt in Figur 1 dargestellt ist, so daß eine durch umgekehrten Fluß eines Rauschstroms

° induzierte Spannung nicht verstärkt werden kann, so wird die AntiRausch-Charakteristik des Systems weiter verbessert. Die FET Foto-Kuppler 25 und 27 können durch irgendeinen anderen Schaltkreis oder ein anderes Schaltungselement mit ähnlichen Charakteristiken

ersetzt werden.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform wird als ein Beispiel die Höhe der Erregungsspannung geändert, um den Status oder den Zustand der Produktion der Tintentröpfchen zu verändern. Um den Betrieb genauer einzustellen, kann die Zeitkonstante des Ein-Schuß-Schaltkreises 11 geändert werden, um das Timing oder die zeitliche Aufeinanderfolge der Erzeugung des Signals zur Prüfung des Tintentröpfchenstatus zu verändern, und die entsprechende Änderung in der Ladungsmenge der geladenen Tintentröpfchen zu erzielen.

Die oben beschriebene Ladungsmengen-Bestimmungseinheit ist nicht nur auf einen Mikropunkt-Tintenspritzdrucker mit Ladungssteuerung, wie er hier als Beispiel verwendet wurde, anwendbar. Die Ladungsmengen-Bestimmungseinheit ist auch anwendbar auf ein Aufzeichnungsgerät wie beispielsweise einen gewöhnlichen Tintenspritzdrucker _mit Ladungssteuerung, der nur Tintentröpfchen mit großem Durchmesser erzeugt, und auch auf einen Tintenspritzdrucker mit Steuerung bei Bedarf. Bei der Anwendung für den letzten Fall wird die Ladungsmenge der geladenen Tintentröpfchen bestimmt, und den Status der Produktion der Tintentröpfchen, beispielsweise das Vorhandensein oder Fehlen von Tintentröpfchen, die Größe der Tintentröpfchen und das Timing der Produktion der Tintentröpchen zu erfassen oder die Effektivität der Ladung wird gesteuert durch Aufladen der Tintentröpfchen mittels einer Testsignal-Spannung.

Claims

PATENT.- UND RECHTSANWÄLTE BARDEHLE · PAGENBERG · DOST · AUvENBUf^ · FROHWITTER RECHTSANWÄLTE PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS JOCHEN PAGENBERG DR JUPi LL μ harvard- HEINZ BARDEHLE dipl-ing BERNHARD FROHWITTER dipl-ing·· WOLFGANG A. DOST dr.dipl-chem GÜNTER FRHR. v. GRAVENREUTH dipl-ing cfh>· UDO W. ALTENBURG dipl-phys JÜRGEN KROHER dr jur ll μ oueensuniv BERNHARD H. GEISSLER dipl-phys DR JUH MCUGWU) RECHTSANWALT". US ATTORNEY AT LAW" Q C Q Π Ο Π 7 POSTFACH 860620 8000 MÜNCHEN 86 0 0 0 U Z U / TELEFON (089)880361 TELEX 522791 padd TELEFAX (089)88 87 63 HYPOBANK MUC 68601306OO (BLZ 7OO20001) PGA MUC 387 37-808(BLZ 70010080) BÜRO GALILEIPLATZ 1. BOOO MÜNCHEN datum 23 . August 1985 A 6494 G/Lo Patentansprüche

1. Tintenspritz-AufZeichnungsvorrichtung mit einer Aufzeichnungsvorrichtung, die zur Erzeugung eines Bildes bzw. einer Aufzeichnung ^ durch eine Kombination von Aufzeichnungspunkten ausgebildet ist, \< Λ

welche durch Anbringen von Tintentröpfchen auf einem Aufzeich- *

nungsmedium entsprechend einem Videoinformationssignal erzeugt werden, und mit einer Tintentröpfchenstatus-Prüfvorrichtung, die eine Vorrichtung zur Erzeugung geladener Tintentröpfchen, welche

gemäß einem Tintentröpfchenstatus-Prüfsignal aufgeladen worden 10

sind, eine Prüfelektrode, welche ein Prüfsignal erzeugt, das die Ladungsmenge der geladenen Tintentröpfchen kennzeichnet, und eine Vorrichtung zur Verstärkung des Prüfsignals und damit zur Bestimmung des Status der Tintentröpfchen auf der Basis der Höhe des verstärkten Prüfsignals aufweist, wobei die Tintentröpfchenstatus-Prüfvorrichtung eine Vorrichtung mit variabler Verstärkung (25, 26, 27, 28, 29), die den Verstärkungsgrad für das Prüfsignal in diesem Tintentröpfchenstatus-Prüfsystem verändern kann,¹ und einen Verstärkungsgrad-Steuersignal-Erzeugerschaltkreis (13) aufweist, welcher ein Verstärkungsgrad-Steuersignal (k) der Vorrichtung mit variabler Verstärkung derart aufgibt, daß der Grad der

Verstärkung dieser Vorrichtung mit variabler Verstärkung auf einen von zwei Werten, nämlich einem hohen und einem niedrigen Wert, während der Periode eingestellt wird, während der das Tintentröpfchenstatus-Prüfsignal erzeugt ist, daß jedoch der Verstärkungsgrad der Vorrichtung mit variabler Verstärkung auf den anderen dieser beiden Werte während der Periode eingestellt wird, während der die Ladungsmenge der geladenen Tintentröpfchen zu empfangen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der I^ Verstärkungsgrad-Steuersignal-Erzeugerschaltkreis (13) derart ausgebildet und angeordnet ist, daß der Verstärkungsgrad in der Vorrichtung mit variabler Verstärkung auf seinen niederen Wert gestellt wird während der Periode, in welcher das Tintentröpfchenstatus-Prüfsignal erzeugt ist, jedoch auf seinen hohen Wert gestellt wird, während der Periode, während der die Ladungsmenge der geladenen Tintentröpfchen zu prüfen ist.

>

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

die Vorrichtung mit variabler Verstärkung einen Feldeffekt-

'*■ 20 transistor-Fotokoppler (25) zur Umwandlung eines von der Prüfelektrode (9) empfangenen Signalstroms in eine Spannung und einen Verstärker (27, 28, 29) aufweist, der die von dem Feldeffekttransistor-Fotokoppler erzeugte Spannung verstärkt, und daß der Verstärkungsgrad-Steuersignal-Erzeugerschaltkreis (13) ein Steuersignal (k) zur Steuerung der inneren Impedanz des Feldeffekttransistor-Fotokopplers (25) erzeugt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintentröpfchenstatus-Prüfvorrichtung eine Einrichtung zur Erzeugung eines Tintentröpfchenstatus-Prüfsignals für eine vorbestimmte Zeitspanne aufweist, welches die Tintentröpfchen auflädt, und daß der Verstärkungsgrad-Steuersignal-Erzeugerschaltkreis (13) derart ausgebildet und in der Vorrichtung angeordnet ist, daß der Verstärkungsgrad der Vorrichtung mit variabler Verstärkung verringert wird, während der Periode, in der das Tintentröpfchen-Prüfsignal erzeugt ist, jedoch erhöht wird, nachdem das Tintentröpfchen-Prüfsignal verschwunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Tintentröpchenstatus-Prüfsignal (i) von einer Statusprüfsignal-Erzeugungsvorrichtung (17) während Perioden erzeugt wird, die mit Perioden ohne Signalerzeugung abwechseln, und daß der Verstärkungsgrad-Steuersignal-Erzeugerschaltkreis (13) das Verstärkungsgrad-Steuersignal der Vorrichtung mit variabler Verstärkung (25, 26, 27, 28, 29) derart aufgibt, daß der Verstärkungsgrad der Vorrichtung mit variabler Verstärkung während der Periode, in der das Statusprüfsignal erzeugt ist, auf einen niedrigen Wert gesetzt wird, während es in der Periode auf einen hohen Kert gesetzt wird, in der das Statusprüfsignal nicht erzeugt ist.