DE68910459T2

DE68910459T2 - Tintensteuer- und -regelvorrichtung für einen kontinuierlich arbeitenden Tintenstrahldrucker.

Info

Publication number: DE68910459T2
Application number: DE89460031T
Authority: DE
Inventors: Paul Bajeux; Alain Dunand
Original assignee: Imaje SA
Current assignee: Markem Imaje SAS
Priority date: 1988-09-29
Filing date: 1989-09-22
Publication date: 1994-03-03
Anticipated expiration: 2009-09-23
Also published as: US5160939A; ES2045529T3; JPH02504375A; FR2636884A1; AU615803B2; CA1313972C; FR2636884B1; EP0362101A1; KR900701538A; EP0362101B1; WO1990003271A1; ATE96736T1; AU4323689A; DE68910459D1; JPH0667621B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Einrichtungen für die Prüfiing und die Regulierung einer Tinte und ihrer Handhabung in einem Drucker mit kontinuierlichem Tintenstrahl.
Die Technik des Schreibens durch Spritzen von Tinte unter Verwendung eines kontinuierlichen Strahls von kalibrierten Tröpfchen, die von einem Modulationssystem geliefert werden, besteht darin, diese Tröpfchen mittels einer geeigneten Elektrode elektrostatisch aufruladen. Der Durchgang dieser unterschiedlich aufgeladenen Tropfen zwischen zwei auf einer hohen elektrischen Potentialdifferenz gehaltenen Elektroden führt zu einer Ablenkung der Tropfen, die zu ihrer Ladung proportional ist, Diese mit der Verschiebung des Trägermaterials kombinierte Ablenkung gestattet den Matrixdruck von Zeichen oder Schriften auf das Trägermaterial.
Die Gesamtheit von Parametern, die die Funktion des Druckers festlegt, muß gepruft wrden, um die konstante Qualitat des Drucks trotz der unvermeidlichen Veränderungen der Umgebung zu gewährleisten.
Die Geschwindigkeit der Tropfen bildet den Parameter, der auf die Druckqualität den größten Einfluß hat, weil er die Durchgangszeit der geladenen Tropfen durch das elektrische Ablenkfeld (und somit die Bahn der gedruckten Tropfen), aber auch das Phänomen der Bildung und der elektrischen Aufladung der Tropfen in der Aufladeelektrode bestimmt.
Die Qualität der Tinte bildet aus mehreren Gründen ebenfalls einen die Funktion von Druckern stark beeinflussenden Faktor.
Erstens bedingen die physikalischen Eigenschaften der Tinte (Viskosität, Dichte, Oberflächenspannung) das Fließverhalten der Tinte in der Düse sowie den physikalischen Prozeß der Tropfenbildung. Die Hauptfaktoren, die zu einer Veränderung der physikalischen Eigenschaften der Tinte führen, sind die Verdamptung des Lösungsmittels der Tinte einerseits und die Temperaturveränderungen andererseits.
Zweitens müssen die chemischen Eigenschaften der Tinte, die sich aus Konzentrationen von verschiedenen Bestandteilen der Tinte ergeben, in der Zeit konstant gehalten werden. Die Farbstoffkonzentration muß geprüft werden, um eine konstante optische Qualität der Zeichen auf dem gedruckten Träger (optische Dichte, Farbe usw.) zu gewährleisten. Die in der Tinte vorhandene Harzmenge muß geprüft werden, weil sie in bestimmten Rezepturen die elektrische Leitfähigkeit der Tinte und somit die elektrische Ladung der Tropfen bedingt. Die Harzmenge muß besonders für diejenigen Anwendungen geprüft werden, bei denen in einer Phase gleichzeitig mit oder nach der Autbringung der Zeichen auf den gedruckten Niederschlag eine physikalisch-chemische Verarbeitung angewendet wird, etwa eine Vernetzung unter Ultraviolettstrahien, eine Reaktion unter Strahlung usw., um ihm besondere chemische Widerstandseigenschaften zu verleihen.
Der Prozeß der Bildung und der elektrischen Aufladung der Tropfen bedingt ebenfalls die Druckqualität. Ein auffalliges Merkmal einer Drucker-Fehlfünktion, die mit einem Fehler im Prozeß der Tropfenbildung zusammenhängt, ist die Verschmutzung der Ablenkelektroden durch kleine parasitäre Tröpfchen, die gewöhnlich Satellitentropfen genannt werden. Der Prozeß der Bildung und der elektrischen Aufladung der Tropfen ergibt sich aus der Wechselwirkung von komplizierten hydrodynamischen und elektrischen Phänomenen, die von der Theorie noch immer schlecht beschrieben werden. Die diesen Prozeß beeinflussenden Parameter sind gleichzeitig mit den physikalisch-chemischen Eigenschaften der Tinte und mit den Betriebseigenschaften der Maschine verbunden: Geometrie, Geschwindigkeit des Strahls, Modulationsfrequenz und -amplitude.
Die Erfindung hat zum Ziel, eine Prüfüng und eine Regulierung von Parametern zu ermöglichen, die auf die Druckqualität eines Tintenstrahldruckers den größten Einfluß haben: Geschwindigkeit der Tropfen, Qualität der Tinte und Prozeß der Bildung und der Aufladung der Tropfen.
Insbesondere besteht eine wichtige Aufgabe der Erfindung darin, Einrichtungen für die Prüfüng und die Regulierung einer Tinte zu schaffen, die einfach sind und einen geringen Platzbedarf haben und somit für kompakte Tintenstrahldrucker geeignet sind.
Eine weitere wichtige Aufgabe der Erfindung besteht darin, Einrichtungen für die Prüfung und die Regulierung zu schaffen, die zuverlässig unter schwierigen und sehr veränderlichen Umgebungsbedingungen (Temperatur, Feuchtigkeit, Belüftung) sowie mit verschiedenen Tintentypen verwendet werden können.
Ein von der vorliegenden Erfindung angestrebtes besonderes Anwendungsgebiet ist das Gebiet der industriellen Markierung, wo die Umgebungsbedingungen sehr unterschiedlich und zeitlich sehr veränderlich sind:
- sehr verschiedene Umgebungstemperaturen entsprechend dem industriellen Vorgang und große Anderungsamplituden dieser Temperatur (Druckvorgang im kalten Raum, Druckvorgang im Freien):
- Verwendung von sehr flüchtigen Lösungsmitteln (Methylethylketon, Alkohole usw.), deren Verdampfüng stark von der Umgebung (Temperatur, Belüftung usw.) abhängt;
- Verwendung von sehr unterschiedlichen Tintenrezepturen, die im allgemeinen in Abhängigkeit von der Art des zu bedruckenden Trägermaterials (Papier, Metall, Glas, Kunststoffe usw.) gewahlt werden.
Es sind verschiedene Einrichtungen vorgeschlagen worden, die eine Prüfüng und eine Regulierung von Parametern gestatten, die auf die Druckqualität eines Tintenstrahldruckers die größten Einflüsse besitzen.
Was die Geschwindigkeit der Tropfen betrifft, gestattet in den elektrostatischen Druckern, d.h. in den Druckern, die elektrostatisch aufgeladene Tropfen verwenden, ein Leiterelement die Erfassung der Nähe der geladenen Tropfen. In dem Patent US Nr. 3 836 912 ist ein Verfahren zur Erfassung von geladenen Tropfen mit Hilfe einer solchen Einrichtung beschrieben. Außerdem verwendet der Drucker in den Patenten US Nr. 3 852 768 und JP 55 19514 zwei verschiedene induktive Detektoren, die längs der Bahn der geladenen Tropfen angeordnet sind, sowie die Messung der zugehörigen Geschwindigkeit, die durch die Differenz zwischen den Durchgangszeiten dieser Tropfen gegenüber den Detektoren gegeben ist. In EP-A-0 124 465 ist im Namen der vorliegenden Anmelderin eine besondere Ausführungsform eines Erfassungssystems beschrieben, in dem die beiden induktiven Detektoren in eine einzige geschlitzte Erfassungselektrode integriert sind, die in der Achse der Tropfenbahn angeordnet ist,
Im allgemeinen geben die auf die Verwendung von induktiven Detektoren für die Messung der Geschwindigkeit der geladenen Tropfen sich stützenden Erfindungen die Notwendigkeit der Verwendung von wenigstens zwei Detektoren an. Der Hauptnachteil dieser Einrichtungen mit zwei Detektoren besteht in ihrem Platzbedarf.
Im Patent US Nr. 4 612 553 findet sich eine auf die Verwendung eines einzigen induktiven Detektors bezogene Beschreibung für die Messung der Geschwindigkeit von geladenen Tröpfchen. Indessen wird in diesem Patent den Bedingungen, die sich auf die Größe des Detektors stützen und die für die Ausführung des Verfahrens notwendig sind, keinerlei Beachtung geschenkt. Außerdem ist die zugehörige Schaltung zur Signalverarbeitung nur wenig präzise. Es wird erwähnt, daß diese letztere eine Frequenz des Wechselspannungssignals ausgibt, die zur Geschwindigkeit der Tropfen "annähernd proportional" ist.
Erfindungsgemäß wird die Geschwindigkeit der Tropfen mittels eines einzigen Detektors gemessen, der ein Leiterelement aus zwei Teilen besitzt, die in bezug auf die Bahn der Tropfen symmetrisch ist, wobei sich der Detektor zwischen der Aufladungselektrode und den Ablenkelektroden befindet. Das Leiterelement des Detektors ist über einen Widerstand mit Masse verbunden, wobei mit den Anschlüssen des Widerstandes eine Verarbeitungsschaltung verbunden ist. Ein geladener Tropfen oder ein Zug von geladenen Tropfen führt in das Erfassungselement eine Ladung mit entgegengesetztem Vorzeichen 1, wobei sich diese Ladung entsprechend der Position des geladenen Tropfens oder des Zuges von geladenen Tropfen im Detektor verändert. Die Verarbeitung der ersten Ableitung I(t) und der zweiten Ableitung J(t) der Ladung Q(t) nach der Zeit gestattet die Bestimmung der Zeitpunkte des Eintritts und des Austritts des geladenen Tropfens oder des Zuges von geladenen Tropfen in den bzw. aus dem Detektor und folglich seine Geschwindigkeit, wenn die Länge des Detektors bekannt ist.
Hierzu betrifft die Erfindung insbesondere eine Einrichtung für die Prüfüng und die Regulierung einer Tinte und ihre Handhabung in einem Drucker mit kontinuierlichem Tintenstrahl, in dem ein kontinuierlicher Tintenstrahl aus einer Düse austritt, mit:
- Mitteln zur Fraktionierung des Strahls in Tröpfchen, die gleiche Abstände und gleiche Abmessungen besitzen:
- einer Aufladungselektrode, wo die Tröpfchen wahlweise elektrostatisch aufgeladen werden;
- einem Detektor für die Geschwindigkeit der aufgeladenen Tropfen:
- Ablenkelektroden, wo die Tröpfchen in Abhängigkeit von ihrer Ladung abgelenkt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß:
- der Detektor einzeln vorgesehen ist und ein mittiges Leiterelement autweist, das in zwei Teilen verwirklicht ist, die in bezug auf die Bahn der Tröpfchen symmetrisch sind, und daß die Einrichtung darüber hinaus eine elektronische Schaltung zum Messen der Geschwindigkeit der Tropfen aufweist, die versehen ist mit:
- Mitteln zum Messen des Stroms I(t), der zwischen dem Detektor und Masse fließt und der ersten zeitlichen Ableitung der Gesamtladung entspricht, die in den Detektor durch eines oder mehrere aufgeladene Tröpfchen eingeleitet wird:
- Mitteln für die Berechnung der zweiten zeitlichen Ableitung J(t) der Ladung;
- Mitteln zum Verarbeiten der ersten Ableitung I(t) und der zweiten Ableitung J(t), die die Zeitpunkte T&sub1; und T&sub2; des Nulldurchgangs der Ableitung J(t) für einen ausreichenden Wert des Stroms bestimmen, die den Zeitpunkten des Eintritts bzw. des Austritts des oder der aufgeladenen Tröpfchen in den Detektor bzw. aus dem Detektor entsprechen;
- Mitteln zum Berechnen der Geschwindigkeit V der Tröpfchen anhand der Zeitpunkte T1 und T2 und der Länge des Leiterelements des Detektors.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Länge des Detektor größer als der Abstand zwischen seinen beiden in bezug auf die Tropfenbahn symmetrischen Teilen.
Was die Prüfiing der Qualität der Tinte betrifft, besteht für die Kompensation der ständigen Verdampfüng des Lösungsmittels in die Umgebung die Funktion der meisten der Tintenleitungen von Tintenstrahl-Drucktmaschinen einerseits darin, mit Hilfe eines Viskosimeters ständig die Viskosität der Tinte in der Tintenleitung zu messen und andererseits durch Zugeben von Lösungsmittel oder frischer Tinte die Viskosität der die Düse versorgenden Tinte zu regulieren. Eine Beschreibung eines Tintenleitungssystems, das nach diesem Prinzip arbeitet, ist insbesondere in dem Patent US Nr. 4 628 329 im Namen der vorliegenden Anmelderin gegeben. Die Einbeziehung der Viskosimeterfunktion in das Tintenleitungssystem erhöht die Komplexität seiner Funktion erheblich und führt im allgemeinen zu einem großen zusätzlichen Platzbedarf. Außerdem ist der Ort der Messung der Viskosität im allgemeinen vom Druckkopf entfernt. In einem gegebenen Zeitpunkt kann die im Tintenleitungssystem gemessene Viskosität nicht die tatsächliche Viskosität im Druckkopf repräsentieren. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Temperatur am Ort der Messung der Viskosität von der Temperatur am Druckkopf verschieden ist. Um diesen Nachteil zu beseitigen, sind verschiedene Lösungen der Regulierung der Temperatur der Tinte im Druckkopf vorgeschlagen worden, die im allgemeinen ein Heizelement enthalten (siehe die Patente US Nr. 4 337 468 von RICOH oder US Nr. 4 403 227 von IBM), was die Komplexität und den Energieverbrauch des Druckers erhöht.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die "Qualität der Tinte" am Druckkopf zu messen, ohne auf eine eigentliche Viskosimetertunktion zurückzugreifen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Verwendung einer Einrichtung zur Messung der Tropfengeschwindigkeit, einer elektronischen Schaltung und einer zur Regulierung der Tropfengeschwindigkeit beitragenden Einrichtung zur Versorgung der Düse mit Tinte mit einer Messung des Tintendrucks in dem Tintenleitungssystem gemäß den Dimensionierungsregeln von Hydraulikleitungen kombiniert wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine die Temperatur der Tinte an der Düse repräsentierende Temperatur zu messen und die Qualität der Tinte durch Hinzufügen von Lösungsmitteln oder frischer Tinte entsprechend einem die Temperatur berücksichtigenden Gesetz zu korrigieren.
Erfindungsgemäß ist außerdem vorgesehen, die Schnelligkeit der Regulierung der Tintenqualität zu optimieren, indem einerseits die Fließ- und Homogenisierungszeiten der
Tinte zwischen dem Ort der Zugaben von Tinte (oder Lösungsmitteln) und der Düse berücksichtigt werden und indem andererseits eine zusätzliche Tintenpatrone verwendet wird, die eine Tinte enthält, deren Konzentration höher als der Betriebsnennwert ist.
Was die Prüfüng der Tropfenbildung in den Tintenstrahldruckern mit kontinuierlichem Strahl betriffi, wird die mit Druck beaufschlagte Tinte von einer Düse in Form eines Strahls ausgespritzt, der in eine Folge von Tröpfchen fragmentiert wird, die anschließend selektiv mit einer Ladung beaufschlagt werden und die zum Druckmaterial oder an eine Rinne geleitet werden. Es können verschiedene Verfahren verwendet werden, um die Tröpfchenbildung zu steuern und zu synchronisieren, die darin bestehen, die Düse in Schwingungen zu versetzen oder Störungen des Tintendrucks auf Höhe der Düse hervorzurufen, indem insbesondere stromaufseitig zu der Düse ein Resonator eingebaut wird, der von einer piezoelektrischen Keramik erregt wird. Aufgrund der Störung wird der Strahl mit der Störungsfrequenz in gleichmäßige Tröpfchen fragmentiert, die oftmals von kleineren Tröpfchen begleitet werden, die Satellitentröpfchen genannt werden. Das Vorhandensein dieser Satellitentropfen muß überwacht werden, weil bei der Beaufschlagung der Tropfen mit der Ladung die Satelliten eine höhere Massenladung als die Haupttropfen besitzen: Wenn sich diese durch das Ablenkfeld bewegen, erfahren sie große Ablenkungen und bewirken entweder eine Verschmutzung der Ablenkelektroden, was zu Defekten bei der elektrischen Isolation führt, oder parasitäre Aufschläge auf dem Druck-Trägermaterial.
Der Stand der Technik (siehe den Artikel von BOGY in Annual Review of Fluid Mechanics 1979) zeigt, daß bei Festhalten der physikalischen Eigenschaften der Tinte, der Düse, der Störtrequenz, der Geschwindigkeit des Strahls, der Resonatoreinrichtung und der Form des an den Resonator angelegten Erregungssignals die Möglichkeit besteht, die Bildung der Tropfen durch die Amplitude der an den Resonator angelegten Störung zu prüfen. Es ist insbesondere möglich, die Bildung von Satellitentröpfchen zu verhindern, indem eine an die Störung angepaßte Amplitude gewählt wird. Darüber hinaus legt der Wert dieser Amplitude den Ort der Fragmentierung des Strahls in einem in bezug auf die Position der Düse (und daher in bezug auf die Aufladungselektrode) bestimmten Abstand fest.
Die Mittel, die dazu verwendet werden, die gewählte elektrische Ladung an jedem Tröpfchen anzubringen, umfassen im allgemeinen eine Ladeschaltung und eine Elektrode, die den Strahl am Ort der Tropfenbildung umgibt. Die elektrostatische Ladung des Tropfens wird dann dadurch erhalten, daß zwischen einem elektrischen Kontaktpunkt der Tinte mit der Aufladungselektrode eine Spannung der Amplitude Vc angelegt wird. Die vom Tropfen aufgenommene Ladung Qg hängt dann vom Wert der Ladespannung Vc im Zeitpunkt der Tropfenbildung, von der elektrischen Kapazität Cg der Gesamtheit des in der Bildung befindlichen Tropfens und der Aufladungselektrode sowie vom Verhältnis der Periode der Tropfenbildung zur elektrischen Eigenzeit der Gesamtheit StrahhElektrode ab, die durch Rj Cj definiert ist, wobei Rj der elektrische Widerstand ist, der zum Strahl zwischen der Düse und dem in der Bildung befindlichen Tropfen äquivalent ist, und Cj die elektrische Kapazität der Gesamtheit Strahl/Elektrode ist. Die Parameter Rj, Cj, Cg haben insbesondere einen Einfluß auf die Form des Strahls während der Periode der Bildung und der Aufladung des Tropfens. Der elektrische Widerstand des Strahls Rj hängt außerdem von der elektrischen Leitfähigkeit der Tinte ab, die ihrerseits im allgemeinen von der Konzentration und von der Temperatur der Tinte abhängt.
Für einen gegebenen Druckkopf und eine gegebene Tinte zeigt die Erfahrung, daß es möglich ist, eine Beziehung zwischen den physikalischen Eigenschaften der Tinte an der Düse (Rheologie, Oberflächenspannung) und der Amplitude der Erregung des Resonators zu bestimmen, derart, daß eine richtige Bildung der Tropfen erhalten wird, d.h., daß sich der Punkt der Abtrennung der Tropfen vom Strahl in der Nahe des Zentrums der Aufladungselektrode befindet und daß die Bildung der Satellitentropfen verhindert wird.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, den Prozeß der Bildung und der Aufladung von Tropfen durch gleichzeitiges Regulieren der Tropfengeschwindigkeit, der Tintenqualität und des Ortes der Trennung der Tropfen des Strahls zu prüfen und zu regulieren. Die Prüfüng des Ortes der Trennung der Strahltropfen wird durch eine Prüfüng der Flugzeit der Tropfen zwischen dem Ort der Aufladung der Tropfen und der Position des Detektors der Tropfengeschwindigkeit erzielt. Die Regulierung des Ortes der Trennung der Tropfen wird durch Verändern der Amplitude der Erregung des Resonators erzielt, derart, daß der Ort der Trennung der Tropfen auf einem sogenannten Arbeitspunkt gehalten wird, der von der an der Düse gemessenen Qualität der Tinte abhängt.
Die oben erwähnten Merkmale der Erfindung sowie weitere Merkmale werden beim Lesen der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels deutlicher, die mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gegeben wird, von denen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht ist, die die Hauptelemente eines Druckkopfs in einem erfindungsgemäßen Drucker mit kontinuierlichem Tintenstrahl zeigt,
Fig. 2 eine schematische Ansicht in vergrößertem Maßstab ist, die die Düse, eine Aufladungselektrode und den Detektor zum Messen der Tropfengeschwindigkeit des Druckkopfes von Fig. 1 zeigt,
Fig. 3a bis 3d Strukturansichten sind, die mit Diagrammen der Dichte der longitudinalen Ladung verbunden sind, welche in den Detektor von einem geladenen Tropfen in Abhängigkeit von seiner Position relativ zum Detektor eingeleitet wird,
Fig. 4 ein Diagramm ist, die die von einem geladenen Tropfen in den Detektor eingeleitete Ladung Q(t) in Abhängigkeit von der Zeit zeigt,
Fig. 5 ein Diagramm ist, das die erste zeitliche Ableitung I(t) von Q(t) zeigt,
Fig. 6 ein Diagramm ist, das die zweite zeitliche Ableitung J(t) von Q(t) zeigt,
Fig. 7 die Diagramme von I(t), J(t), Q(t) sowie zwei Diagramme übereinander gruppiert, wobei die beiden letzteren Diagramme die Werte von drei digitalen Signalen F1, F2 und F3 darstellen, die von I(t) und J(t) abhängen und dazu dienen, die Eintritts- und Austrittszeitpunkte eines geladenen Tropfens in den Detektor bzw. aus dem Detektor zu bestimmen,
Fig. 8 eine Ansicht ähnlich derjenigen von Fig. 3b ist, bis auf den Unterschied, daß für die Geschwindigkeitsmessung anstatt eines einzigen geladenen Tropfens ein Zug von geladenen Tropfen verwendet wird,
Fig. 9 eine Ansicht ist, die die Diagramme von I(t), von J(t) und von den Signalen F1, F2 und F3 für den Fall umgruppiert, in dem für die Geschwindigkeitsmessung ein Zug von geladenen Tropfen verwendet wird,
Fig. 10 eine schematische Ansicht ist, die in Blockform die zum Detektor für die Bestimmung der Tropfengeschwindigkeit gehörige Schaltung zeigt,
die Fig. 11 eine detaillierte Ansicht der Schaltung von Fig. 10 ist,
Fig. 12 eine Ansicht ist, die die Diagramme bezüglich der Funktion der Schaltung von Fig. 11 gruppiert,
Fig. 13 eine schematische Ansicht ist, die die erfindungsgemäße Einrichtung zur Prüfüng und Regulierung in ihrer Gesamtheit veranschaulicht,
Fig. 14 ein Diagramm ist, das die Referenzdrücke in Abhängigkeit von der Temperatur zeigt und auf die Komponenten der Tinte und ein geeignetes Gemisch dieser Komponenten bezogen sind, und
Fig. 15 die Diagramme von 1(t), J(t) und ein Diagramm der Aufladung der Tropfen Vc(t) gruppiert und die erläutert, wie die Flugzeit der Tropfen zwischen dem Ort ihrer Bildung und dem Eintritt in den Detektor und folglich die Länge zwischen der Düse und dem genannten Ort der Tropfenbildung gemessen wird.
Die Fig. 1 veranschaulicht die mechanischen und elektrischen Hauptelemente eines Tintenstrahl-Druckkopfes 1 vom Typ mit kontinuierlichem Strahl. Sie zeigt insbesondere eine Düse 2, die von einem Tintenleitungssystem 3 mit mit Druck beaufschlagter Tinte versorgt wird und einen kontinuierlichen Strahl J erzeugt. Unter dem Einfluß der Schwingung eines Resonators 4, der von einer Modulationsschaltung 5 gespeist wird, wird der kontinuierliche Strahl J im Zentrum einer Aufladungselektrode 6 in eine kontinuierliche Folge von gleich beabstandeten und gleich dimensionierten Tröpfchen G fraktioniert. Die Aufladungselektrode 6 ist mit einer Ladeschaltung 7 verbunden. Die Tropfen G, die mit einer Geschwindigkeit V bewegt werden, die im wesentlichen gleich der mittleren Geschwindigkeit der Flüssigkeit im Strahl J ist, bewegen sich anschließend in einen Detektor 8, der als Detektor für die Phase und die Geschwindigkeit des Strahls verwendet wird und der mit einer elektrischen Erfassungsschaltung für die Tropfengeschwindigkeit 9 verbunden ist. Die geladenen Tropfen werden anschließend durch ein konstantes elektrisches Feld abgelenkt, das zwischen Ablenkelektroden 10 aufrechterhalten wird. Die nicht oder wenig geladenen Tropfen werden von einer Rinne 11 zurückgewonnen, während die anderen ihren Flug zu einem nicht gezeigten Aufzeichnungsträger fortsetzen. Die von der Rinne 11 wiedergewonnenen Tropfen werden erneut in das Tintenleitungssystem 3 eingeleitet.
Die Fig. 2 veranschaulicht schematisch die Erfassungselektrode 8 für die Geschwindigkeit des geladenen Tropfens, die unmittelbar stromabseitig zum Ort der Bildung und der Aufladung der Tropfen angeordnet ist. In der Figur ist der Durchgang eines einzelnen geladenen Tropfens Gc der Ladung Qg in Schwarz gezeigt, der sich in der Nähe des aktiven Leiterelementes 8c des Detektors 8 befindet. Dieser letztere ist mit der elektrischen Schaltung 9 für die Erfassung der Tropfengeschwindigkeit elektrisch verbunden. Die Elektrode 8 zur Geschwindigkeitserfassung enthält ein mittiges Leiterelement 8c, das vorzugsweise gegen den Einfluß äußerer elektrischer Ladungen (die insbesondere an der Aufladungselektrode 6 vorhanden sind) durch eine Isolationsdicke 8i und durch ein äußeres Leiterelement 8e, eine sogenannte Schutzelektrode, die mit Masse elektrisch verbunden ist, geschützt ist. In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der Detektor 8 eine ebene Symmetrie, wobei sich die Tropfen G längs der Achse eines Schlitzes bewegen, der längs der Symmetrieachse des Detektors verwirklicht ist. Indessen kann jede andere Konfiguration des Detektors, die in bezug auf die Mittelachse der Bahn der Tropfen G symmetrisch ist, zweckdienlich sein. Die Tröpfchen G werden im Detektor mit einer im wesentlichen gleichmäßigen Translationsgeschwindigkeit V bewegt und längs der Mittelachse des Detektors ausgerichtet.
In den Teil der schematischen Darstellung der Fig. 3a bis 3d oder dem oberen Teil der Figuren ist das geladene Tröpfchen an vier verschiedenen relativen Positionen gegenüber dem Detektor dargestellt, die mit x1, x2, x3 und x4 bezeichnet sind und den Zeiten t1 = x1/V, t2 = x2/V, t3 = x3/V, t4 = x4/V entsprechen, wobei die Zeiten und die Abszissen beginnend beim Eingang des Detektors positiv gezählt werden und durch die Beziehung x = Vt verbunden sind. In diesen Figuren ist das geladene Tröpfchen Gc in dunkler Farbe dargestellt, während sich die anderen nicht geladenen Tröpfchen, die sich davor und dahinter befinden, hell dargestellt sind. Der Abstand zwischen den Tröpfchen G, der mit λ bezeichnet ist, ist übrigens mit der Geschwindigkeit V und mit der Modulationsfrequenz f durch die Beziehung λ = V/f verbunden. Andererseits zeigt der Stand der Technik, daß für Nennbetriebsbedingungen eines Druckers dieser Abstand mit dem Durchmesser der Düse durch eine Beziehung des Typs:
λ = 4,5bis6φB
verbunden ist, wobei φB der Durchmesser der Düse ist. Einfachheitshalber wird der Wert 5 φ B angenommen.
Die Umgebung des geladenen Tropfens Gc (die Ladungen sind in den Fig. 3a bis 3d durch Zeichen - um den geladenen Tropfen Gc dargestellt) führt durch den elektrostatischen Einfluß zum Auftreten von elektrischen Ladungen mit entgegengesetztem Vorzeichen auf der Oberfiäche des Detektors (Ladungen, die in den Figuren 3a bis 3d mit Zeichen + dargestellt sind). Die Menge der am Detektor vorhandenen elektrischen Ladungen verändert sich entsprechend dem axialen Abstand x. Wenn der Einfiuß des Isolators 8i vernachlässigt wird, kann diese Ladungsmenge in Form einer iongitudinalen Ladungsdichte (x) dargestellt werden, die für verschiedene Positionen x1 bis x4 des geladenen Tropfens Gc schematisch durch Ordinatendaten gegeben ist. In Wirklichkeit ist in der Nähe des Isolators 8i die Verteilung der elektrischen Ladungen wesentlich abgewandelt und kann streng nur mit numerischen Rechenverfahren berechnet werden, die schwierig auszuführen sind. Indessen wird zur Vereinfachung der folgenden Erläuterungen (Text und Figuren) das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren unter Abstraktion von den Wirkungen des Vorhandenseins des Isolators 8i auf die Verteilung der elektrischen Ladungen beschrieben. In der Praxis wird der Einfluß des Isolators dadurch berücksichtigt, daß die Länge L des aktiven Elementes 8c des Detektors durch eine Wirklänge Le = L + Li/2 ersetzt wird, wobei Li die Gesamtlänge des Isolators ist, die längs der Bahn der Tropfen gemessen wird. Mit den obigen Vereinfachungen kann im Falle eines Tropfens, der gegen die Querabmessung R des Detektors 8 (Breite des Schlitzes des Detektors) eine kleine Größe besitzt, die longitudinale Ladungsdichte mathematisch durch die folgende Funktion angenähert werden:
Die Kurve der longitudinalen Ladungsdichte ist in bezug auf die Position xi des Tropfens symmetrisch. Wie die Beziehung (2) zeigt, sind die von dem Tröpfchen in den Detektor eingeleiteten elektrischen Ladungen in der Umgebung des Tropfens konzentrierter und in großem Abstand praktisch nicht vorhanden. Die Länge S der von dem Tropfen Gc elektrisch beeinflußten Zone ist in den Fig. 3a bis 3d dargestellt. Nach der Beziehung (2) erfüllt die Länge S der genannten Zone die Beziehung:
S = 2R (3)
In einem gegebenen Zeitpunkt wird die vom aktiven Element 8c mit der Wirklänge Le getragene Gesamtladung mit Q bezeichnet. Sie ist definiert durch:
Q entspricht den schraffierten Flächen in den Fig. 3a bis 3d. Q verändert sich mit der Position x des Tropfens in der Erfassungselektrode 8c. Die Entwicklung der Ladung Q ist in Fig. 4 in Abhängigkeit von der Zeit t = x/V, gezählt längs der Bahn des geladenen Tröpfchens Gc, dargestellt. Gemaß der Erfindung erfüllen die Abmessungen der Erfassungselektrode 8c die Beziehung:
S/2 < Le, was nach (3) ergibt:
R < Le (5)
Dies entspricht einer Länge R des Schlitzes, die ausreichend gering ist, damit wenigstens die Hälfte der Zone der Länge S, die von dem Tröpfchen Gc elektrisch beeinflußt wird, in der Wirklänge Le des Leiterelementes 8c enthalten ist. Erfindungsgemäß gehen dem geladenen Tröpfchen Gc, dessen Geschwindigkeit gemessen werden soll, wenigstens n1 ungeladene Tröpfchen voraus, wobei n1 die Beziehung erfüllt:
(n1 + 1) > (Le + R)/λ
oder auch, unter Berücksichtigung von (1),
ungefähr n1 > (Le + R)/(5 ∅B) - 1 (6)
Diese Bedingung ermöglicht es dem geladenen Tropfen, in den Geschwindigkeitsdetektor 8 einzutreten, während die vorher geladenen Tropfen ausreichend entfernt sind, um die Messung nicht zu beeinflussen.
Weiterhin erfüllt erfindungsgemäß die Anzahl n2 der nicht geladenen Tropfen, die dem für die Messung der Geschwindigkeit verwendeten Tropfen folgen, die Gleichheit:
(n2 + 1) > (Lt + Le - Lb)/λ
wobei Lt der Abstand ist, der die Düse von der Erfassungselektrode 8c trennt und wobei Lb die Länge des Strahls J zwischen der Düse und dem Punkt der Tropfenbildung ist, wobei diese Abstände in Fig. 2 dargestellt sind. Daraus wird abgeleitet:
ungefähr n2 > (Lt + Le - Lb)/5 φB - 1 (7)
Die Bedingung (7) gestattet es sicherzustellen, daß während der Dauer, in der der Detektor 8 von dem für die Messung der Geschwindigkeit verwendeten Tropfen Gc beeinflußt ist, kein weiterer Tropfen aufgeladen wird. Trotz der Abschirmung der
Geschwindigkeitserfassungelektrode 8c kann diese nämlich von den an die Aufladungselektrode 6 angelegten Ladespannungen gestört werden. Es ist überdies vorzuziehen, bei der Aufladung der für die Geschwindigkeitserfassung verwendeten Tropfen die Ladespannung wenigstens während der halben Periode der Tropfenbildung an die Aufladungselektrode anzulegen. Dadurch ist es möglich, bei Minimierung der Störung der Messung die Tropfen richtig aufzuladen.
Wenn die Bedingungen (5), (6) und (7) beachtet werden, wird somit die Tropfengeschwindigkeit V durch Messen der Dauer zwischen den Zeitpunkten T1 und T2 erhalten, die den beiden Wendepunkten der Funktion Q(t) entsprechen, gemäß der Beziehung:
V = Le/(T2 - T1) (8)
In der Beziehung 8 ist Le die zur Elektrode 8c äquivalente Länge, die für die Messung charakteristisch ist, die durch Kalibrierung unter Verwendung eines weiteren Verfahrens zum Messen der Tropfengeschwindigkeit erhalten wird.
In den Fig. 5 bis 7 ist eine praktische Ausführung der Messung dargestellt. Die elektronische Meßschaltung 9 erfaßt den zwischen dem Detektor 8e und Masse fließenden Strom I(t). Dieser Strom ist in Fig. 5 gezeigt und entspricht der zeitlichen Ableitung von Q(t), nämlich I(t) = dQ(t)/dt. Dieselbe elektronische Schaltung 9 mißt außerdem die Ableitung J(t) = d(I)/dt dieses Stroms, also die zweite Ableitung von Q(t), die in Fig. 6 gezeigt ist. J(t) ist in den weiter oben definierten Zeitpunkten T1 und T2 Null.
Ein Mittel für die Ausführung der Messung von T2 - T1 ist in Fig. 7 beschrieben. Wenn J(t) einen negativen Wert annimmt und gleichzeitig I(t) größer als ein Schwellenwert +i&sub0; ist, wird eine Zählung ausgelöst. Die Zählung wird angehalten, wenn J(t) einen positiven Wert oder Null annimmt und gleichzeitig I(t) kleiner als -i&sub0; ist. Der Inhalt des Zählers entspricht dann dem zu messenden Wert T2 - T1. Die Darstellung der digitalen Verarbeitung ist durch die Diagramme der digitalen Signale F1, F2 und F3 gegeben. Die Zählung dauert die Zeit, in der das digitale Signal F3 auf logisch hohem Pegel ist. Das digitale Signal F1 ist auf logisch hohem Pegel, wenn I(t) größer als der Schwellenwert i&sub0; oder kleiner als der Schwellenwert -i&sub0; ist. Das digitale Signal F2 ist auf logisch hohem Pegel, wenn J(t) positiv oder Null ist. Das Signal F3 geht bei der Abstiegsflanke von F2 auf logisch hohen Pegel über, wobei F1 auf 1 ist. F3 geht bei der folgenden Anstiegsflanke von F2 wieder auf Null über, während F1 auf 1 liegt.
Das Verfahren zum Messen der Geschwindigkeit der geladenen Tropfen, die weiter oben für den Fall eines geladenen Tropfens beschrieben worden ist, erfordert die Aufladung und daher die Ablenkung von Tropfen, die für den Druckvorgang nicht genutzt werden. Damit die nicht genutzten Tropfen nicht auf den Aufzeichnungsträger gedruckt werden, werden die geladenen Tropfen für die Ausführung der Geschwindigkeitsmessung ausreichend wenig geladen, um von der Rinne 11 wiedergewonnen zu werden. Wegen des geringen Ladungspegels dieser Tropfen ist es notwendig, zur Erhöhung des Signal-/Rausch-Verhältnisses der Einrichtung die Messung an einen Zug von N gleich geladenen und gleich beabstandeten Tröpfchen auszuführen. Die longitudinale Ladungsdichte N an der Elektrode 8c des Detektors entspricht in diesem Fall der Summe der Beiträge von N geladenen Tropfen des Zuges von Tropfen (in Fig. 8 ist der Fall von drei geladenen Tropfen gezeigt). Die Summe der Beiträge von N geladenen Tropfen ist in bezug auf das Zentrum des Zuges von Tropfen symmetrisch. Im allgemeinen ist das Verfahren zur Messung der Geschwindigkeit ähnlich demjenigen, das oben für den Fall eines einzigen geladenen Tropfens dargelegt worden ist. Die Verallgemeinerung auf den Fall von N Tropfen der Beziehung (5) kann in erster Näherung folgendermaßen geschrieben werden:
SN = (N - 1)λ+2R < 2Le oder
ungefähr N < 1 + 2(Le - R)/5 φB (9)
Diese Bedingung legt fest, daß die Länge SN des Detektors, die von dem Zug von N Tropfen elektrisch beeinflußt wird, kleiner als die zweifache Länge Le der Elektrode sein muß.
Darüber hinaus ergeben sich die weiteren für die Ausführung des Verfahrens charakteristischen Beziehungen (6) und (7) folgendermaßen:
n1 > (Le + SN/2)/λ - 1 (6')
n2 > (Lt + Le - Lb)/λ - 1/2 -N/2 (7')
In Abhängigkeit vom Verhältnis λ/R kann die longitudinale Dichte N mehrere Maxima autweisen, wie dies Fig. 8 zeigt. In Fig. 9 sind die Entwicklungen der entsprechenden und für die Ausführung der Messung verwendeten Größen I(t) und J(t) gezeigt. Es wird bemerkt, daß die Größe I(t) ein Verhalten zeigt, daß ähnlich der longitudinalen Dichte N ist. Daraus folgt, daß die Nulldurchgangspunkte der Funktion J(t) mehrfach vorhanden sein können. Eine Variante der Meßverarbeitung besteht darin, eine Zählung der Zeit vorzunehmen, die zwischen den Zeitpunkten verstreicht, die den Anstiegsflanken des logischen Signals F2 auf hohem Pegel entsprechen, wenn J(t) größer als ein Wert J&sub0; oder kleiner als ein Wert -J&sub0; ist, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Indessen wird in einer bevorzugten Ausfül:rungsfbrm der Erfindung mit Hilfe einer geeigneten elektrischen Schaltung eine Formung des Signals ausgeführt, die es ermöglicht, sich von diesen Nachteilen zu befreien. Die elektrische Meßschaltung wird im folgenden mit Bezug auf die Fig. 10 und 11 genauer beschrieben.
Die Signalverarbeitung, die für die Ausführung der Messung notwendig ist, wird in eine Formung der zeitlichen Veränderungen der elektrischen Signale I(t), J(t) überführt. In der Praxis erweist es sich als notwendig, das von der Elektrode 8c ausgegebene elektrische Signal zu filtern, um die Signalübertragung zu beherrschen und den Einfluß der parasitären Zufallssignale zu minimieren. Die elektrische Schaltung 9 zur Messung der Tropfengeschwindigkeit ist schematisch in der beschriebenen Form in Fig. 10 gezeigt. Der Strom I(t), der sich aus den zeitlichen Veränderungen der von der empfindlichen Elektrode 8c getragenen elektrischen Ladung Q(t) ergibt, fließt zwischen dieser Elektrode und Masse über einen Widerstand 12. Die Spannung U(t) über den Anschlüssen des Widerstandes 12 wird zunächst abgezweigt und dann einer Filterung unterzogen, wodurch sich ein Signal W(t) ergibt. Das festgehaltene Ergebnis der Filterung ist eine Filterung der Größenordnung 5 hin zu den hohen Frequenzen und der Größenordnung 1 hin zu den niedrigen Frequenzen. Diese Filterung hin zu den hohen Frequenzen gestattet insbesondere die Beseitigung der im unverarbeiteten Signal J(t) vorhandenen melrrfachen Nulldurchgangspunkte aus dem verarbeiteten Signal W(t), wobei sich diese mehrfachen Nulldurchgangspunkte aus dem Vorhandensein mehrer geladener Tropfen im Zug von geladenen Tropfen ergeben: vergleiche J(t) von Fig. 9 mit W(t) in Fig. 10.
Im folgenden wird eine genaue Beschreibung der Funktion der Schaltung mit Bezug auf Fig. 11 gegeben. Die Funktion der Schaltung besteht darin, die Differenz von zwei charakteristischen Zeitpunkten T2 und T1 zu bestimmen, die den Nulldurchgängen der Spannung W(t) von Fig. 10 entsprechen.
Eine Vorverstärkung von Q(t) wird mit Hilfe eines FET-Eingangsverstärkers 13 verwirklicht, dessen spektrale Rauschdichte des Eingangsstroms sehr gering ist, in der Größenordnung von 10&supmin;¹&sup4; Ampere/ [Hertz] Der Eingangswiderstand 12 bestimmt eine erste Abzweigung des Signals. Die den Widerstand 14 und die Dioden 15 und 16 umfassenden Komponenten verwirklichen den Eingangsschutz. Die die Widerstände 17, 18 und 19 und die Kondensatoren 20 und 21 enthaltenden Komponenten tragen zur Filterfunktion bei.
Ein Kondensator 22 erzeugt eine zweite Ableitung des Signals. Die die Widerstände 23, 24, den Kondensator 25 und den Verstärker 26 enthaltenden Komponenten bilden die Folge der Filterfunktion.
Ein Komparator 27 ändert seinen Zustand, indem er zu einem hohen Pegel an seinem Ausgang übergeht, wenn die erste Ableitung der Ladung der Elektrode 8c eine Amplitude VL übersteigt, die durch die Widerstände 28 und 29 bestimmt ist.
Die die Widerstände 30 und 31 und die Dioden 32 und 33 enthaltenden Komponenten passen die Ausgangsspannungen der Komparatoren an die Spannungen der Logikschaltungen an.
Ein Komparator 34 ändert den Zustand an seinem Ausgang an den Nullübergängen der Spannung UH(t). Widerstände 35 und 36 erzeugen die Verschiebung. Ein Widerstand 37 und eine Diode 38 erzeugen in der Meßbereitschaftsphase eine Spannungsverschiebung an W(t), während ein Widerstand 39 in der Meßphase eine Spannungsverschiebung an W(t) erzeugt. Es ist notwendig, die "Verschiebungs"-Funktion zu verwenden, um zu vermeiden, daß die Komparatoren in Zeitpunkten, in denen die Amplitude der Ableitung der Ladung gering ist, zufällig wechseln, und um ein Zurückfallen der Loglksignale bei der Suche der Nulldurchgänge der Spannung UH(t) zu vermeiden. In dieser Hinsicht beeinflussen die Widerstände 35, 36 und 39 die Qualität der Messung, so daß die erzeugte Verschiebungsspannung ausreichend gering und außerdem um das Nullpotential verteilt sein muß.
Der zeitliche Ablauf kann in Fig. 12 verfolgt werden. Es wird festgestellt, daß die Messung nur dann beginnen braucht, wenn die Spannung V(t) ausreichend negativ ist (-VL). Dann ist das Signal E am Ausgang des Komparators 27 auf hohem Pegel. In diesem Stadium hat eine Kippschaltung 40 an ihrem Eingang D hohen Pegel. Über NAND-Gatter 41 und 42 geht der Pegel CL/ auf hohen Pegel über und versetzt die Kippschaltung in den Betriebszustand, wobei sich die Verschiebung auf diejenige verringert, die für die Messung notwendig ist. Wenn die Anstiegsflanke des vom Komparator 34 ausgehenden Signals C ankommt, kopiert die Kippschaltung 40 den am Eingang D vorhandenen Zustand an den Ausgang QL und nimmt der Ausgang QL/ den entgegengesetzten Zustand an, wodurch die Verschiebung der Spannung UH(t) gewährleistet ist, die für die Hysterese während der Messung notwendig ist. Wenn auf diese Weise der Zeitpunkt T1 definiert ist, wird mit der Zeitzählung begonnen. Beim Übergang des Signals C auf niedrigen Pegel wird über die Gatter 41 und 42 eine Verschiebung für die Meßbereitschaft definiert, geht der Pegel CL/ zu einem niedrigen Pegel über und versetzt die Kippschaltung in einen starren Zustand, in dem der Ausgang QL einen niedrigen Zustand besitzt. Der Ausgang QL/ nimmt den entgegengesetzten Zustand an, wobei die Verschiebung der Spannung UH(t) gewährleistet ist, die in der Phase der Meßbereitschaft notwendig ist. Auf diese Weise ist der Zeitpunkt T2 definiert. Dann wird die Zeitzählung beendet, wobei die Information T2 - T1 für den Rechner verfügbar ist.
Die Fig. 13 zeigt schematisch die verschiedenen mechanischen und elektrischen Elemente, die für einen Tintenstrahldrucker konstitutiv sind und einen Druckkopf 1 und ein Tintenversorgung-Leitungssystem enthalten. Außerdem sind die verschiedenen Elemente: Meßwertaufnehmer, elektrische Schaltungen, gezeigt, die die Ausführung des Verfahrens zur Prüfüng der Qualität der Tinte gestatten, das Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. Die Fig. 13 veranschaulicht insbesondere einen Druckkopf 1, der versehen ist mit einer Düse 2, die die Bildung einer Folge von Tröpfchen G gestattet, einer Aufladungselektrode 6 und elektrischen Mitteln 7, die die Aufladung dieser Tröpfchen gestatten, einem Detektor 8 für die Tropfengeschwindigkeit, Ablenkelektroden 10 und einer Rinne 11, die bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben worden sind. Ein Tintenleitungssystem enthält einen Generator 43 für konstanten Tintendurchsatz, der unabhängig von den Umgebungsveränderungen ist, wobei der Generator 43 mit der Düse 2 über hintereinander angeordnete Leitungen 44 und 45, die in einem die für die Düse bestimmte Tinte enthaltenden Mischungsbehälter 46 beginnen, hydraulisch verbunden ist. Zwei Behälter 47 und 48, die frische Tinte bzw. Lösungsmittel enthalten, sind mit dem Behälter 46 hydraulisch verbunden, so daß die jeweiligen Mengen der Tinte und des Lösungsmittels dieses letzteren eingestellt werden. Schließlich enthält ein Behälter 49 die Tinte, die sich aus den Tropfen ergibt, die für den Druckvorgang nicht verwendet werden und in der Rinne 11 wiedergewonnen werden.
In dem besonderen Fall des in Fig. 13 gezeigten Ausführungsbeispiels ist der Generator für konstanten Durchsatz 43 von einer Verdrängerpumpe 50, die von einem Motor 51 angetrieben wird, von einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Geschwindigkeitsmessung sowie von einer Schaltung 52 für die Regulierung der Tropfengeschwindigkeit gebildet.
Insbesondere kann die Verdrangerpumpe 50 aus einer Multifünktionszelle bestehen, die eine Kammer mit variablem Volumen enthält, wie sie in der französischen Patentanmeldung Nr. 2 608 225 im Namen der vorliegenden Anmeldung beschrieben ist. Die Schaltung 52 für die Regulierung der Tropfengeschwindigkeit wirkt auf den die Pumpe 50 antreibenden Motor 51 ein, so daß der Durchsatz der Pumpe 50 erhöht (oder verringert) wird, je nachdem, ob die gemessene Tropfengeschwindigkeit kleiner (oder größer) als ein Sollwert Vo ist. Ein ähnliches Verfahren für die Regulierung der Tropfengeschwindigkeit ist insbesondere in den Patenten US Nr. 4 045 770 und US Nr. 4 063 252 für den Fall eines Druckers mit magnetischem Tintenstrahl beschrieben.
Der Generator 43 ist mit der Düse 2 über eine einzige Leitung verbunden, die durch die Hintereinanderanordnung der Leitungen 44 und 45 definiert ist. Die Regulierung der Tropfengeschwindigkeit wird im wesentlichen auf die Regulierung des Durchsatzes der Tinte am Ausgang des Generators 43, die in den Leitungen 44 und 45 fließt, zurückgeführt.
Erfindungsgemäß ist eine Meßeinrichtung 53 für den von der Pumpe 50 ausgegebenen Tintendruck Pe vorgesehen, die zwischen dem Generator 43 und der Düse 2 vorgesehen ist und die Leitung in bezug auf die Fließrichtung des Fluids in einen stromaufseitigen Teil und einen stromabseitigen Teil unterteilt, die bereits mit 44 bzw. 45 bezeichnet worden sind. Der Druck Pe, der für die Aufrechterhaltung eines konstanten Strahidurchsatzes Qo (oder einer Tropfengeschwindigkeit Vo) notwendig ist, hängt von den folgenden Parametern ab:
- vom Gefälle (zp - zj), das zwischen dem Ort der Druckmessung und dem Strahl J vorhanden ist;
- von den geometrischen Eigenschaften (Querschnitte, Längen und Formen) der Leitung 45, die sich zwischen dem Ort der Druckmessung und dem Strahl J befindet, sowie der Düse 2;
- von den Eigenschaften der Tinte, die in der Leitung 45 zwischen dem Ort der Druckmessung und dem Strahl J (Viskosität, Dichte) sowie in der Duse 2 vorhanden ist.
Die Beziehung zwischen dem Druck der Tinte und diesen verschiedenen Parametern kann insbesondere in der folgenden Form geschrieben werden:
Pe = K1 .Qo² + K2 .(Qo- g(zp-zj)) (10)
wobei die mittlere Dichte der Tinte in der Leitung 45 und in der Düse 2 darstellt;
die mittlere Viskosität der Tinte in der Leitung 45 und in der Düse 2 darstellt,
g die Erdbeschleunigung darstellt,
K1 und K2 die Koeffizienten sind, die die Geometrie des Fließverhaltens der Tinte längs der Leitung 45 und in der Düse 2 charakterisieren.
Für einen gegebenen Aufbau ist das Gefälle (zp - zj) bekannt (durch Konstruktion oder Messung vor Ort). Der Druck Pe*, der dieses Gefälle berücksichtigt und weiter unten definiert ist, hängt dann nur von den Eigenschaften (Dichte und Viskosität) der in den Leitungen (der Leitung 45 und der Düse 2) zwischen dem Ort der Druckmessung und dem Strahl fließenden Tinte ab.
Pe* = Pe + g(zp - zj) = K1 Qo² + K2 Qo (11)
Die Dichte der Tinte trägt zum Druckverlust Pe* über den ersten Term des Gliedes auf der rechten Seite der Beziehung (11) bei, der einem Trägheitsverlust entspricht. Dieser hängt (über den Koeffizienten K1) von der Amplitude der Anderungen der Querschnitte der Tintenströmung in den zwischen dem Ort der Druckmessung und dem Strahl befindlichen Leitungen ab. Die Viskosität der Tinte trägt zum Druckverlust Pe* durch den zweiten Term des Gliedes auf der rechten Seite der Beziehung (11) bei, der einem Reibungsverlust entspricht; dieser hängt (über den Koeffizienten K2) vom Durchmesser und von den Längen der zwischen dem Ort der Messung von Pe* und dem Strahl befindlichen Leitungen ab.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Durchmesser der Leitung 45 viel größer (um mehr als das Zehnfache) als der Durchmesser φB der am Ende sich befindenden Düse 2, während die Länge der Leitung verhältnismäßig klein ist, so daß der Druckverlust in diesen Leitungen gegen den Druckverlust in der Düse vernachlässigbar ist, so daß die Beziehung (11) folgendermaßen geschrieben werden kann: Pe* = K¹B Qo² + K2B Qo (12)
wobei K1B und K2B Parameter sind, die die Geometrie der Düse 2 darstellen, die durch einen Mündungsdurchmesser φB und eine Mündungslänge LB charakterisiert ist. In diesem Fall sind die Viskosität η und die Dichte der Tinte , die in der Beziehung (12) auftreten, Stellvertreter für die Werte an der Düse. Die Messung des Drucks Pe* gestattet dann für einen gegebenen Tintentyp und eine gegebene Düse unmittelbar stromaufseitig zum Ort der Tropfenbildung die Prüfüng der Qualität der in der Düse fließenden Tinte. Der mit Hilfe des weiter oben beschriebenen Prinzips gemessene Druck Pe* ergibt sich aus einer kombinierten Wirkung der Dichte und der Viskosität η der in der Düse strömenden Tinte, wie sie durch die Beziehung (12) gegeben ist. Diese beiden Parameter hängen wesentlich von der Konzentration des Lösungsmittels in der Tinte und von der Temperatur der Tinte ab. Sie verschwinden beide, wenn die Temperatur der Tinte ansteigt und wenn die Menge des Lösungsmittels in der Tinte ansteigt.
Für eine gegebene Veränderung der Konzentration der Tinte von beispielsweise 1% wird im allgemeinen eine relativ größere Veränderung der Viskosität (30%) als der Dichte (1%) festgestellt. Um die Empfindlichkeit der Messung von Pe* gegenüber einer Veränderung der Konzentration der Tinte zu erhöhen, wird vorzugsweise eine Düse 2 verwendet, deren Schlankheit (die durch das Verhältnis der Länge der Mündung zum Durchmesser der Mündung definiert ist) wenigstens gleich 1 ist, um den Wert des Koeffizienten K2B in der Beziehung (12) zu erhöhen und um eine Messung zu erhalten, die gegenüber den Veränderungen der Qualität der Tinte, die sich hauptsächlich aus den Veränderungen der Viskosität ergeben, empfindlicher ist.
Die Einrichtung zur Regulierung der Qualität der Tinte ist schematisch in Fig. 13 gezeigt. Gemäß der Erfindung ist in dem Tintenleitungssystem ein Temperaturmeßwertaufhehmer 54 angeordnet, um die Messung einer Temperatur auszuführen, die die Temperatur Te* der Tinte an der Düse repräsentiert. Mit den weiter oben in bezug auf den Durchmesser der Leitung 45 gemachten Hypothesen ist die mittlere Geschwindigkeit der Tinte in der Leitung gering (in der Größenordnung von einigen cm/s) derart, daß die Temperatur der Tinte mit der Umgebungstemperatur identisch ist, sofern die Länge der Leitung größer als ungefähr 50 cm ist. Eine einfache Messung der Umgebungstemperatur ist daher ausreichend, um das im folgenden beschriebene Verfahren auszuführen.
Die Messungen des Drucks Pe* und der Temperatur Te* der Tinte werden an eine Prüfschaltung 55 übertragen. Diese letztere reguliert in Abhängigkeit von einem aufrechtzuerhaltenden Sollwert der Qualität der Tinte, der insbesondere durch eine Pe*(Sollwert)-Te*-Kurve, wie sie etwa in Fig. 14 gezeigt ist, definiert sein kann, ständig die Qualität der Tinte, indem sie mittels einer Einwirkung auf eines der Elektroventile 56, 57 bzw. 58 in den Mischungsbehälter 46 bestimmte Mengen frischer Tinte aus dem Behälter 47 oder des Lösungsmittels aus dem Behälter 48 oder der in die Rinne 11 wieder eingeleiteten Tinte aus dem Behälter 49 hinzufügt.
Gemäß der Erfindung besitzt die im Behälter für frische Tinte 47 vorhandene Tinte eine höhere Konzentration als die Betriebsnennkonzentration. Die Kurve Pee, die die Qualität dieser frischen Tinte in Abhängigkeit von der Temperatur charakterisiert, ist in Fig. 14 gezeigt, ebenso wie diejenige des Lösungsmittels Pes. Die Hauptvorteile der Verwendung von konzentrierter zusätzlicher Tinte sind einerseits eine schnellere Ansprechzeit bei der Regulierung der Qualität der Tinte und andererseits eine höhere Selbständigkeit der Maschine im Hinblick auf das Nachfüllen von neuer Tinte.
In dem besonderen Ausführungsbeispiel ist die Verdrängerpumpe 50 aus einer Kammer mIt variablem Volumen gebildet, die von einer Membran verschlossen ist, welche von einem Motor vom Schrittmotortyp hin und her bewegt wird. Die Pumpe 50 versorgt den Druckkopf 1 ständig über den Mischungsbehälter 46 mit Tinte, wobei der Durchsatz Qo mit Hilfe der Regulierungsschaltung konstant gehalten wird. Die Regulierung der Qualität der Tinte wird dadurch erzielt, daß die Öffnungsdauern der von der Regulierungsschaltung 55 gesteuerten Elektroventile 56, 57 und 58 variiert werden. Diese Regulierungsschaltung 55 arbeitet außerdem abtastend mit der Periode dt. Um die Mischungszeit und die Übertragungszeit der Tinte zwischen dem Mischungsbehälter 46 und der Düse 2 zu berücksichtigen, berücksichtigt die Regulierung nicht nur die im momentanen Zeitpunkt gemessene Qualität der Tinte, sondern die gesamte Vorgeschichte der gemessenen Tintenqualität seit dem Zeitpunkt des Einschaltens der Maschine. Die Art der Regulierung der Qualität der Tinte wird dann auf die folgende Weise gewährleistet:
In einer Abtastperiode dt der Regulierungsschaltung 55 werden in derselben Abtastperiode die folgenden Mittelwerte definiert:
- die Öffnungsdauer De(i) des Elektroventils 56 für frische Tinte,
- die Öffnungsdauer Ds(i) des Elektroventils 57 für das Lösungsmittel,
- die Öffnungsdauer Dg(i) des Elektroventils 58 für wiedereingeleitete Tinte von der Rinne 11,
- die gemessene Temperatur der Tinte Te*(i),
- den gemessenen Druck Pe*(i) bei der Temperatur Te*(i),
- die Sollwertkurve Pec(T) in Abhängigkeit von der Temperatur T (Fig. 14),
- die Kurve Pee(T), die für die frische Tinte charakteristisch ist (Fig. 14),
- die Kurve Pes(T), die für das Lösungsmittel charakteristisch ist (Fig. 14),
- die Ansprechzeit tr des Leitungssystems zwischen den Behältern 47, 48, 49 und der Düse 2, die durch das Verhältnis des Leitungsvolumens zum Volumendurchsatz des Strahls Qo definiert ist.
Es sei DP(i) der momentane Abstand der Qualität der Tinte in bezug auf den Sollwert:
DP(i) = Pe*(i) - Pec(Te*(i))
Der dynamische Abstand der Qualität der Tinte H(i) ist folgendermaßen definiert:
wobei n = 0 dem Zeitpunkt des Einschaltens des Tintenieitungssystems des Druckers entspricht. Die Regulierung lautet folgendermaßen:
wenn H(i) < Ho Tinte mit zufriedenstellender Qualität
also De(i) = 0
Ds(i) = 0
Dg(i) = dt
wenn H(i) > Ho Tinte zu konzentriert
also De(i) = 0
Ds(i) = dt Ks H(i) - Ho
Dg(i) = dt (1 - Ks) H(i) - Ho
wenn H(i) < - Ho Tinte zu wenig konzentriert
also De(i) = dt Ke H(i) - Ho
Ds(i) = 0
Dg(i) = dt (1 - Ke) H(i) - Ho
wobei Ke proportional zu Pec(To) - Pee (To) ist,
Ks proportional zu Pec(To) - Pes (To) ist,
To eine mittlere Betriebstemperatur ist,
Tp in der Größenordnung von 3tr ist.
Die Fig. 13 zeigt außerdem das Funktionsschema der den Gegenstand der Erfindung bildenden Einrichtung zur Prüfüng der Tropfenbildung. Die Einrichtung benutzt den Druckkopf 1, der die Düse 2 enthält, die von dem Tintenieitungssystem versorgt wird, das den Generator 43 für konstanten Durchsatz aufweist. Der von der Düse 2 ausgegebene Strahl J, dessen Geschwindigkeit fest (reguliert) ist, wird bei einem Abstand Lb, Fig. 2, von der Düse 2 unter Wirkung der Druckstörung, die von dem stromaufseitig zur Düse 2 angeordneten und von der Modulationsschaltung 5 gespeisten Resonator 4 hervorgerufen wird, in eine Folge von gleich beabstandeten und gleich dimensionierten Tröpfchen G fragmentiert. Die Aufladungsschaltung 7, die mit der Aufladungselektrode 6 zusammenwirkt, gestattet die Aufladung der für den Druck bestimmten Tropfen.
Gemäß der Erfindung mißt eine elektrische Schaltung 59 die Flugzeit tv der für die Geschwindigkeitsmessung verwendeten Tropfen. Diese Flugzeit tv ist durch die Dauer zwischen dem Zeitpunkt der Aufladung dieser Tropfen und dem Zeitpunkt der Erfassung ihres Durchgangs am Eingang des Geschwindigkeitsdetektors 8 definiert. In Fig. 15 ist ein Zeitablaufdiagramm des Detektors 59 gezeigt. Wenn die Anzahl der Tropfen des für die Geschwindigkeitserfassung verwendeten Zuges (5 in Fig. 15) bekannt ist, gestattet eine einfache Verarbeitung der Aufladungssignale Vc(t) (die Aufladungsspannung Vc wird an die Aufladungselektrode für den in Fig. 15 gezeigten Fall während einer halben Tropfenperiode angelegt) und die Geschwindigkeitserfassung I(t), J(t), die Zeit tv zu erhalten. Da der Abstand Lt, Fig. 2, zwischen der Düse 2 und dem Eingang des Detektors 8 aufgrund der Konstruktion bekannt ist, wird der Abstand Lb, der die Düse vom Ort der Bildung und Aufladung der Tropfen trennt, durch die folgende Beziehung erhalten, die gleichzeitig die Tropfengeschwindigkeit V und die Flugzeit tv, die beide durch den Drucker gesteuert werden, benutzt:
Lb = Lt - V (tv - Tf) (13)
wobei Tf eine charakteristische Verzögerungszeit der elektronischen Filterung ist, die von anderen Parametern unabhängig ist.
Die Erfahrung zeigt übrigens, daß bei durch die oben beschriebene Regulierung konstant gehaltener Tropfengeschwindigkeit eine eindeutige Beziehung vorhanden ist, die die Qualität der Tinte an der Düse (gemessen durch den Druck Pe*) mit der Abbruchlänge Lb verbindet, so daß eine optimale Bildung und eine optimale Aufladung der Tropfen gewährleistet werden kann. Die Schaltung für die Regulierung der Tropfenbildung 59 wirkt auf die Amplitude des Erregungssignals des Resonators 4 ein, um den Abbruchort Lbopt aufrechtzuerhalten, wodurch eine optimale Bildung der Tropfen in Abhängigkeit von der verwendeten Tinte und von der Qualität der in der Düse fließenden Tinte gewährleistet wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Tatsache, daß durch ein solches Verfahren eventuelle Ungleichheiten in den Eigenschaften der Resonatoren von einer Maschine zur nächsten beseitigt werden.
In den obenbeschriebenen Prüfmitteln werden sämtliche geprüften Parameter (oder Stellvertreter der meßbaren Werte) auf Höhe der Düse gemessen. Dadurch ist eine sehr genaue Regulierung des Betriebs des Druckers möglich. Die durch diese Prüfmittel erzielbare Genauigkeit gestattet ihre Verwendung in Tintenstrahldruckern, die für Markierungsanwendungen von hoher Qualität verwendet werden. Sie trägt im allgemeinen zur Verbesserung der Druckqualität und zur Zuverlässigkeit von Tintenstrahldruckern bei. Die folgende Tabelle gibt zur Erläuterung Werte für drei Modelle eines erfindungsgemäßen Druckkopfs an. Beispiel f Tropfenfrequenz R Elektrodenschlitzbreite L Länge des Detektors 8c Li Isolatorlänge Le Wirklänge von 8c N Anzahl der geladenen Tropfen φB Düsendurchmesser

Claims

1. Einrichtung für die Prüfung und die Regulierung einer Tinte und ihrer Handhabung in einem Drucker mit kontinuierlichem Tintenstrahl, in dem ein kontinuierlicher Tintenstrahl (J) aus einer Düse (2) austritt, mit:

- Mitteln zur Fraktionierung (4, 5) des Strahls (J) in Tröpfchen (G), die gleiche Abstände und gleiche Abmessungen besitzen;

- einer Aufladungselektrode (6), wo die Tröpfchen wahlweise elektrostatisch aufgeladen werden;

- einem Detektor (8) für die Geschwindigkeit der aufgeladenen Tropfen;

- Ablenkelektroden (10), wo die Tröpfchen (G) in Abhängigkeit von ihrer Ladung abgelenkt werden, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Detektor (8) einzeln vorgesehen ist und ein mittiges Leiterelement (8c) mit der Länge (L) aufweist, das in zwei Teilen verwirklicht ist, die in bezug auf die Bahn der Tröpfchen (G) symmetrisch sind,

und daß die Einrichtung darüber hinaus eine elektronische Schaltung zum Messen (9) der Geschwindigkeit der Tropfen aufweist, die versehen ist mit:

- Mitteln zum Messen des Stroms I(t), der zwischen dem Detektor (8) und Masse fließt und der ersten zeitlichen Ableitung der Gesamtladung Q(t) entspricht, die in den Detektor durch eines oder mehrere aufgeladene Tröpfchen eingeleitet wird;

- Mitteln für die Berechnung der zweiten zeitlichen Ableitung J(t) der Ladung Q(t);

- Mitteln zum Verarbeiten der ersten Ableitung I(t) und der zweiten Ableitung J(t), die die Zeitpunkte T&sub1; und T&sub2; des Nulldurchgangs der Ableitung J(t) für einen ausreichenden Wert des Stroms I(t) bestimmen, die den Zeitpunkten des Eintritts bzw. des Austritts des oder der aufgeladenen Tröpfchen in den Detektor (8) bzw. aus dem Detektor (8) entsprechen;

- Mitteln zum Berechnen der Geschindigkeit V der Tröpfchen anhand der Zeitpunkte T&sub1; und T&sub2; und der Lange (L) des Leiterelements (8c) des Detektors (8).

2. Einrichtung gemäB Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladespannung an der Aufladungselektrode (6) nur während eines Teils des Zeitintervalls angelegt wird, in dem die für die Geschwindigkeitsmessung verwendeten Tröpfchen gebildet werden.

3. Einrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladespannung an der Aufladungselektrode (6) nur höchstens während des halben Zeitintervails angelegt wird, in dem die für die Geschwindigkeitsmessung verwendeten Tröpfchen gebildet werden.

4. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Leiterelement (8c) des Detektors (8) gegenüber dem Einfluß der äußeren elektrischen Ladungen durch ein Isolationselement (8i) mit der Gesamtlänge (Li), die entlang der Bahn der Tröpfchen gemessen wird, sowie durch eine Schutzelektrode (8e) geschützt ist, die mit Masse elektrisch verbunden ist.

5. Einrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Leiterelement (8c) des Detektors (8), das die Lange (L) besitzt und bei dem der Abstand zwischen den beiden Teilen (R) ist, die folgende Bedingung erfüllt:

R < Le

wobei Le die Wirklänge des Detektors ist, die durch die Beziehung:

Le = L + Li/2

definiert ist.

6. Einrichtung gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Mittel zum Absondern eines der Ausführung einer Geschwindigkeitsmessung dienenden aufgeladenen Tröpfchens (Gc) von anderen aufgeladenen Tröpfchen aufweist, derart, daß dem aufgeladenen Tröpfchen (Gc) wenigstens n1 nicht aufgeladene Tröpfchen vorhergehen und wenigstens n2 nicht aufgeladene Tröpfchen folgen, wobei n1 und n2 die Beziehungen:

ungefähr n1 > (Le + R)/(5 φB) - 1,

ungefähr n2 > (Lt + Le - Lb)/(5 φB) - 1

erfüllen, wobei φB der Durchmesser der Düse (2) ist,

Lt der Abstand zwischen der Düse (2) und dem Eingang des Detektors (8) ist und

Lb der Abstand zwischen der Düse (2) und dem Ort der Bildung der Tropfen ((3) ist.

7. Einrichtung gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Mittel zum Absondern einer Folge von N aufeinanderfolgenden, der Ausführung einer Geschwindigkeitsmessung dienenden aufgeladenen Tröpfchen von anderen aufgeladenen Tröpfchen aufweist, derart, daß der Folge von N aufeinanderfolgenden aufgeladenen Tröpfchen wenigstens n1 nicht aufgeladene Tröpfchen vorhergehen und wenigstens n2 nicht aufgeladene Tröpfchen folgen, wobei nl und n2 die Beziehungen:

n1 > ((Le + SN/2)/λ) - 1,

n2 > ((Lt + Le - Lb)/λ) - 1/2 - N/2

erfüllen, wobei λ der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Tröpfchen ist und S die Länge der Zone ist, die durch einen aufgeladenen Tropfen (Gc) elektrisch beeinflußt wird.

8. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Mittel zum Messen der Geschwindigkeit der Tröpfchen ein Mittel zum Steuern der Aufladung der für die Geschwindigkeitsmessung verwendeten Tröpfchen (Gc) zugeordnet ist, damit sie ausreichend wenig aufgeladen werden, um in der Rinne (11) des Druckers gesammelt zu werden.

9. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Mittel zum Regulieren (52) der Geschwindigkeit der Tropfen aufweist, das auf einen Motor (51) einwirkt, der eine Pumpe (50) im Kreis für die Versorgung der Düse (2) mit Tinte antreibt, je nachdem, ob die gemessene Tropfengeschwindigkeit kleiner (oder größer) als ein Schwellenwert (Vo) ist.

10. Einrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Meßwertaufnehmer für den Tintendruck (Pe*) in der Rohrleitung (44, 45) zwischen dem Generator für konstanten Tintendurchsatz (43), der von der Pumpe (50) und dem Motor (51) gebildet ist, und der Düse (2) direkt stromaufseitig zur Düse (2) aufweist, um aus einer bestimmten Betriebstemperatur und der Geschwindigkeit der Tropfen die Konzentration der Tinte in Abhängigkeit vom Druck abzuleiten.

11. Einrichtung gemaß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung zwischen dem Durchsatzgenerator (43) und der Düse (2) einen Durchmesser besitzt, der ungefähr zehnmal größer als der Durchmesser der Düse (2) ist.

12. Einrichtung gemäß Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der Lange und dem Durchmesser der Mündung der Düse (2) wenigstens gleich 1 ist.

13. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem einen Temperaturmeßwertaufnehmer (54) aufweist, um eine für die Temperatur (Te*) der Tinte an der Düse (2) repräsentative Temperatur zu messen.

14. Einrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin ein Mittel (55) zum ununterbrochenen Regulieren der Qualität der Tinte in Abhängigkeit von den Messungen des Drucks (Pe*), der Temperatur (Te*) und einer Sollwert-Kurve des Drucks in Abhängigkeit von der Temperatur für eine gegebene Tropfengeschwindigkeit (Vo) aufweist.

15. Einrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Regulierung der Qualität der Tinte in einem Mischungsbehälter (46) unter Rückgriff auf einen Behälter für frische Tinte (47), einen Lösungsmittel-Behälter (48) und einen Behälter (49) für in die Rinne (11) wiedereingeleitete Tinte ausgeführt wird, wobei das Regulierungsmittel (55) selektiv auf Elektroventile (56, 57, 58) einwirkt, die sich in den jeweiligen Leitungen zwischen den Behältern (47, 48, 49) einerseits und dem Behälter (46) andererseits befinden.

16. Einrichtung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Tinte im Behälter (47) eine Konzentration besitzt, die höher als der Betriebsnennwert ist.

17. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Regulierungsmittel (55) eine Verarbeitungsschaltung aufweist, die die Qualität der Tinte im momentanen Zeitpunkt und die Vorgeschichte der Qualität der Tinte seit dem Zeitpunkt des Einschaltens der Maschine berücksichtigt.

18. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein Mittel (59) aufweist, um den Abstand zwischen dem Ort der Bildung der Tropfen (G) und der Düse (2) zu bestimmen und um auf die Amplitude des Signals zur Erregung des Mittels (5), das der Bildung der Tropfen (G) dient, einzuwirken, damit der Abstand (Lb) in Abhängigkeit vom verwendeten Tintentyp und von der Qualität der zur Düse fließenden Tinte eine optimale Bildung der Tropfen gewährleistet.