Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft kontinuierliche
Tintenstrahldrucker der Art, bei denen das Tropfenaufbrechen durch
Anregung geregelt wird, und, spezifischer, verbesserte
Tropfenlademethoden und -systeme für solche Drucker.
Technische Grundlagen
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In der binären Form des kontinuierlichen Tintenstrahldruckens
wird die Tinte unter Druck durch ein Feld von Düsenöffnungen
(in einer Düsenöffnungsplatte geformt) gerichtet, um eine
Mehrzahl von Tintenstrahlschnüren herzustellen, die zu einer
Druckzone gerichtet sind. Die Düsenöffnungsplatte wird
angeregt (z.B. durch Vibration), um den Aufbruch der Schnüre in
Tröpfchenströme zu steuern. Die Anregung stellt sicher, daß
jeder der Tropfen, der aus einer gegebenen Schnur geformt
wurde, im wesentlichen mit der gleichen Phase relativ zu der
Plattenvibration oder der Anregungsguelle aufbricht. Während
einige Anregungsmittel, wie das US-Patent 4,683,477, gedacht
sind, weitestgehend die gleiche Aufbrechphase für alle
Strahlen in dem Feld herzustellen, variiert die Aufbrechphase
deutlich von Strahl zu Strahl bei Wanderwellenanregung, wie sie im
US-Patent 3,739,393 beschrieben ist.
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Tropfenladeelektroden sind benachbart zu den
Tropfenaufbrechregionen der zugehörigen Schnüre angeordnet und induzieren,
wenn mit einer Spannung geladen, eine Ladung der
entgegengesetzten Polarität in den Tropfen, die dann von den Schnurenden
aufbrechen. Die Aufladung der Tropfenladeelektroden wird durch
laufende Signalauswertung von Gruppen von "ein"- oder "aus"-
Informationssignalen zu den Elektrodentreibern gesteuert.
Typischerweise werden geladene Tropfen zu einer
Auffangvorrichtung abgelenkt und ungeladene Tropfen zu der
Druckoberfläche durchgelassen.
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Die Treiberelektronik der Ladeelektrode ist für einen
normalerweise vorgespannten Zustand gestaltet, d.h. normalerweise
Auffangtropfen herstellend. Um einen Drucktropfen an der
Ladeelektrode herzustellen, muß die Spannung für eine
Zeitspanne, welche das Tropfenaufbrechen beinhaltet, auf nahezu 0 Volt
fallen. Bei Tropfengeneratoren, wie dem US-Patent 4,683,477,
welche weitestgehend gleiche Tropfenaufbrechphasen für alle
Strahlen in dem Feld herstellen, werden die Druckpulse (bei
Bedarf) bei einer gemeinsamen Phase relativ zu der
Anregungsquelle verwendet. Durch korrektes Phaseneinstellen der
Druckpulse, wobei eine von vielen bekannten Methoden zur Bestimmung
der richtigen Phase verwendet wird, können Tropfen von allen
Strahlen in dem Feld richtig gesteuert werden.
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Tropfengeneratoren, die Wanderwellenanregung verwenden,
stellen das Tropfenaufbrechen bei im wesentlichen allen
Phasenwinkeln relativ zu der Anregungsquelle her. Druckpulse, welche
eine konstante Phase relativ zu der Anregungsquelle besitzen,
produzieren wahrscheinlich Bereiche von Druckdefekten parallel
zu der Papierbewegung. Die Bereiche von Defekten entsprechen
Tropfen, die mit Phasen außerhalb des Druckpulses oder mit
Phasen, die den vorübergehenden Vorder- und Hinterkanten des
Druckpulses entsprechen, aufbrechen. Während die
Druckpulsweite auf 360º weit gesteigert werden kann, um
sicherzustellen, daß keine Strahlen ein Tropfenaufbrechen außerhalb des
Druckpulses besitzen, existiert immer eine Möglichkeit von
Strahlen mit Tropfen, die während der Pulswechsel aufbrechen.
Obwohl die Ladespannung sich während des Wechsels sehr schnell
ändert, werden Tropfen mit einem Aufbrechen während des
Wechsels mit verschiedenen Beträgen von der nahezu-Null-Ladung
(den Drucktropfen entsprechend) bis zu der Ladung der
Auffangtropfen
geladen. Die teilweise geladenen Tropfen können
aufgefangen werden, wenn die Tropfenladung hoch ist, oder sie
können als ungenau abgelenkter Drucktropfen auf das Druckmedium
auftreffen.
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Daher ist es ein Problem mit den Wanderwellenanregungsdruckern
nach dem Stand der Technik (mit ihrem nicht synchronen
Tropfenaufbrechen), daß sie mehrere Strahlen entlang des Feldes
mit Tropfen, die in den Schaltintervallen aufbrechen, haben.
Statt zu versuchen, solche Schaltzeitspannentropfenfehler zu
eliminieren, haben die Drucker nach dem Stand der Technik
bevorzugt Ausgestaltungen verwendet, welche diese "Schalt"-
Fehler zufällig verteilen. Zum Beispiel wird durch Takten der
Phase der laufenden Adressierung nur von einem
Druckmediumtachometersignal ohne Referenz zu der Phase der
Wanderwellenanregung eine zufällige Verteilung des Ortes der
Schaltzeitspannentropfendefekte hergestellt. Durch die zufällige
Verteilung der Defektstellen gibt es möglicherweise weniger
Defekte zu beanstanden, als wenn sie in einem oder mehreren
Streifen über dem Druck angeordnet sind.
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Obwohl bis zu einem gewissen Ausmaß hilfreich, resultiert der
Ansatz der zufälligen Verteilung nach dem Stand der Technik
immer noch in vielen einzelnen Punkten auf dem Printmedium.
Ebenfalls wird die Anzahl der gedruckten Tropfen pro Pixel
nicht gleichmäßig sein. Dies führt sowohl zu Streifenbildung
in großflächigen Drucken, besonders in Schattierungen, als
auch zu Variationen der Punktgröße in gedruckten
Punktmatrixbuchstaben.
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Die Recherche-Offenbarung, Vol. 166 Nr. 12, Februar 1978,
HAVANT GB, Seiten 20 - 21, J.E. Burnett "Synchronised
stimulation for travelling wave stimulation of ink jet bars"
offenbart im Fall der Wanderwellenanregung eine Methode zur
Synchronisierung der Phase der kontinuierlichen
Tintenstrahldruckpulse relativ zu der Tintenstrahlanregung. Eine Methode
zur Synchronisierung der Phase der kontinuierlichen
Tintenstrahldruckpulse
relativ zu der Tintenstrahlanregung wird
ebenfalls offenbart in Abstracts of Japan Vol. 9, Nr. 229 (M-
413) [1952] 14-09-85 & JP-A-60 83 849.
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Jedoch werden viele Tropfengeneratoren mit ebenen Wellen und
langen Feldern ebenfalls deutliche
Tropfenaufbrechphasenvariationen innerhalb des Feldes produzieren. Bei solchen
Tropfengeneratoren kann es die große Aufbrechphasenvariation
unmöglich oder sehr schwierig machen, eine Druckpulsphase zu
wählen, welche keine Druckfehler produziert, die mit
Schaltwechseln zusammenhängen.
Offenbarung der Erfindung
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, für einen
kontinuierlichen Tintenstrahldrucker, der sowohl Wanderwellenanregung
als auch Anregung durch ebene Wellen verwendet, und um für
einen Tropfenladeansatz zu sorgen, der die oben genannten
Probleme der Geräte nach dem Stand der Technik vermeidet und
die Schaltfehlerdefekte auf dem Ausgangsdruckmedium
weitestgehend reduziert.
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Gemäß einem Aspekt dieser Erfindung wird für folgendes
gesorgt: Ein Verfahren zum Synchronisieren der Phase
kontinuierlicher Tintenstrahldruckpulse relativ zur Tintenstrahlanregung
eines kontinuierlich arbeitenden Tintenstrahldruckers mit (i)
einer Düsenöffnungsplatte, die ein lineares Düsenöffnungsfeld
zum Erzeugen mehrerer Tintenstrahlen umfaßt, (ii)
Wellenanregungsmittel für die Düsenöffnungsplatte zur Anregung der
Tintenstrahlen mit einem Tropfenerzeuger, der ein
gleichbleibendes reproduzierbares Aufbrechphasenprofil entlang des Feldes
aufweist, und (iii) Mittel zum Anlegen von Phasenversatz-
Druckpulsen an Gruppen von Tintenstrahlen, wobei das Verfahren
die folgenden Verfahrensschritte umfaßt: (a) Ermitteln des
Verlaufs der Tropfenaufbrechphase entlang des
Düsenöffnungsfeldes, (b) Aufteilen der Düsenöffnungen des
Düsenöffnungsfeldes
in Gruppen, wobei die Anzahl der Düsenöffnungen in
jeder Gruppe größer als 1 ist, und (c) Bestimmen der
Phasenverschiebung(en) zwischen den Druckpulsen der jeweiligen
Gruppen, so daß jeder Gruppendruckpuls in Bezug auf die
Aufbrechzeitpunkte der Tintenstrahlen seiner Gruppe ungefähr mittig
eingestellt ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Erfindung wird folgendes
vorgesehen: Ein Tintenstrahldrucker, der zum Drucken in
aufeinanderfolgenden Zeilenbereichen eines Druckmediums während
jeweilige Zeilendruckperioden ausgebildet ist und (i) eine
Düsenöffnungsplatte, die ein lineares Düsenöffnungsfeld zum
Erzeugen mehrerer Tintenstrahlen, (ii) Wellenanregungsmittel
für die Düsenöffnungsplatte zum Anregen der Tintenstrahlen mit
einem Tropfenerzeuger, der ein gleichbleibendes,
reproduzierbares Aufbrechphasenprofil über das Feld hinweg aufweist, und
(iii) mehrere selektiv adressierbare Aufladeelektroden
besitzt, die in der Nähe der Düsenöffnungsplatte entlang der
Tropenaufbrechregion dieser Tintenstrahlen angeordnet sind,
gekennzeichnet durch ein Tropfenaufladesteuerungssystem, das
folgendes umfaßt: (a) mehrere Treiberstufenmittel, um jeweils
in Reaktion auf Druckdatensignale ihre jeweiligen
Aufladeelektroden unter Spannung zu setzen; und (b) Mittel zum selektiven
Aktivieren der Treiberstufenmittel in zumindest zwei Gruppen,
wobei jede Gruppe eine Anzahl von Düsenöffnungen größer als 1
entspricht, zu unterschiedlichen Phasen während jeder
Zeilendruckperiode, wobei während der Druckperioden alle
Tintenstrahlen-Tropfenaufbrech-Bedingungen auftreten; und wobei die
Gruppen nach dem Ermitteln des Verlaufs der
Tropfenaufbrechphase entlang des Düsenöffnungsfeldes ausgewählt wurden.
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, daß Drucken
ohne einzelne Drucktropfendefekte aufgrund des ungesteuerten
Druckens von Schaltzeitspannentropfen bewirkt werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen, worin folgendes
gilt:
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FIG.1 ist die Querschnittsansicht von einem
Tintenstrahldruckersystem, in welchem die vorliegende Erfindung
benutzt werden kann;
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FIG.2 ist eine perspektivische Darstellung in
auseinandergezogener Anordnung von einem Teil des Systems aus
FIG. 1;
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FIG.3 ist ein Schaltkreisblockdiagramm für die
Maschinensteuerung des Druckersystems aus FIG. 1;
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FIG.4 ist ein Diagramm, das das Problem veranschaulicht,
welches die vorliegende Erfindung lösen soll;
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FIG.5 ist ein Diagramm, das nützlich ist, um die
Funktionsweise von einem beispielhaften Steuerungssystem
gemäß der Erfindung zu erklären;
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FIG.6 ist ein Blockdiagramm, das ein bevorzugtes
Tropfenladesteuerungssystem gemäß der vorliegenden
Erfindung veranschaulicht; und
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FIG.7 ist ein Diagramm, das nützlich ist, um die
Ausführung der vorliegenden Erfindung mit Verwendung der
ebenen Welle zu erklären.
Ausführungsarten der Erfindung
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Das Tintenstrahldruckersystem, das in FIG. 1 und FIG. 2
gezeigt wird, ist von dem kontinuierlichen Typ und verwendet
Wanderwellentropfenanregung. Selbstverständlich ist es für
jene, die in der Technik geübt sind, offensichtlich, daß die
vorliegende Erfindung ebenfalls bei Tropfenanregung mit ebener
Welle verwendbar ist. Bezug nehmend auf diese Figuren wird
ersichtlich, daß die unterschiedlichen Elemente einer
Druckkopfanordnung 10 durch Befestigen an einem
Unterstützungselement 12 zusammengebaut sind.
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Die Anordnung umfaßt eine Düsenöffnungsplatte 18, die mit dem
Flüssigkeitsversorgungsrohr 20 durch ein Paar keilförmiger,
akustischer Dämpfer 22 an den Enden der Düsenöffnungsplatte
verbunden ist. Die Düsenöffnungsplatte 18 beinhaltet zwei
Reihen von Düsenöffnungen 26 und wird durch eine
Anregevorrichtung 28 angeregt, welche in dem Unterstützungselement 12
montiert ist und eine Anregungssonde 30 beinhaltet, die durch
das Rohr 20 und in direkten Kontakt mit einem Ende der
Düsenöffnungsplatte 18 reicht. Die Anregevorrichtung 28 umfaßt
elektrische Übertrager 81 und 82, um die Sondenvibrationen
hervorzurufen und zu beobachten. Düsenöffnungsplatte 18, Rohr
20, Unterstützungselement 12 bilden zusammen mit O-Ringen 36
und 38 ein Reinpaket, welches vormontiert sein kann.
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Weitere wichtige Elemente des Druckkopfes sind eine
Laderingplatte 50, ein elektrisch leitender Ablenkstreifen 52,
Befestigungsanordnungen 56 und ein Paar Auffangvorrichtungen 54.
Der vollständig zusammengebaute Aufnahmekopf wird im
Querschnitt der FIG. 1 gezeigt. Wie veranschaulicht, fließt die
Tinte I durch das Rohr 20 abwärts und wird durch die
Düsenöffnungen 26 ausgestoßen, wobei sie zwei Reihen von Strahlen
bildet, welche in zwei Vorhänge von Tropfen 84 aufbrechen. Die
Tropfen 84 laufen dann durch zwei Reihen von Laderingen 86 in
der Laderingplatte 50 und dann in eine der
Auffangvorrichtungen 74 oder auf die sich bewegende Papierbahn P.
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Die Bildung von Tropfen 84 ist eng gesteuert durch die
Verwendung von konstanter Frequenz, gesteuerter Amplitude, die
Störung von jedem der Flüssigkeitsströme, die von der
Düsenöffnungsplatte 18 ausgehen, anregend. Störungen für diesen
Zweck können durch Betreiben des Übertragers 28, um die Sonde
30 bei konstanter Amplitude und Frequenz gegen die Platte 18
vibrieren zu lassen, aufgebaut werden. Dies verursacht eine
kontinuierliche Reihe von gekrümmten Wellen, die sich entlang
der Düsenöffnungsplatte ausbreiten, wobei jede Welle
tropfenstimulierende Störungen zu jedem Zeitpunkt, zu dem sie eine
der Düsenöffnungen 26 passiert, produziert. Die Dämpfer 22
verhindern Reflektion und Weiterfortpflanzung dieser Wellen.
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Wenn jeder Tropfen 84 gebildet wird, wird er dem ladenden
Einfluß von einem der Laderinge 86 ausgesetzt. Wenn der
Tropfen abgelenkt und aufgefangen werden soll, ist eine
elektrische Ladung auf dem zugehörigen Ladering 86 für das
Zeitintervall vorhanden, das den Moment der Tropfenbildung umfaßt. Dies
verursacht die Induzierung einer elektrischen Ladung in der
Spitze der Flüssigkeitsschnur und deren Entfernung durch den
Tropfen. Wenn der Tropfen das Ablenkfeld durchquert, welches
zwischen dem Streifen 52 und der Vorderseite der benachbarten
Auffangvorrichtung aufgebaut ist, wird er zu der Vorderseite
der Auffangvorrichtung abgelenkt und läuft daran herunter, wo
er aufgenommen und fortgebracht wird. Die Tropfenaufnahme kann
durch die Verwendung von einem passenden Vakuum an den Enden
der Auffangvorrichtung 54 verbessert werden.
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Passende Bedingungen für das Erreichen der oben erwähnten
Tropfenladung werden erreicht durch das Aufbauen einer
elektrischen Potential-Differenz zwischen der Düsenöffnungsplatte
18 (oder jeder anderen leitenden Struktur in elektrischem
Kontakt mit der Tintenversorgung) und jedem zugehörigen
Ladering 86. Diese Potentialdifferenzen werden durch Erden der
Platte 18 und Erhalten von Ladespannungen auf den Laderingen
86 zu den passenden Zeiten gebildet (über Drähte 92,
Steckleisten 94 und aufgedruckte Schaltkreiselemente 96). Die
Ablenkung von Tropfen, die aufgefangen werden sollen, wird
erreicht durch das Aufbauen von entsprechenden elektrischen
Feldern zwischen dem Ablenkstreifen 52 und jeder der
Auffangvorrichtungen 54.
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Das Druckermaschinensteuerungssystem 100 umfaßt einen
Systemuhrschaltkreis 101 und einen Anregungsverstärkerschaltkreis
102, welche mit dem automatischen
Leistungsverstärkersteuerungsschaltkreis 104 und dem Mikroprozessor 109
zusammenarbeiten, um die Anregungsamplitude und -phase zu regulieren. Der
Zeitgenerator 108 erhält ein Tachometereingangssignal, von
welchem auf die Geschwindigkeit des Druckmediums geschlossen
werden kann, und ein Anregungstaktsignal und stellt eine
Ausgangspulsfolge mit fester Phase in Bezug auf die
Anregungsquelle und die Frequenz, die durch das Tachometersignal
bestimmt wurde, her. Das Kontrollsystem 100 umfaßt ebenfalls
einen Ladungssteuerungsschaltkreis 105, welcher mit dem
Zeitgenerator 108 und dem Mikroprozessor 109 zusammenarbeitet, um
die Aufladung der Laderinge 86 in Übereinstimmung mit den
erhaltenen Druckdaten und in der richtigen Zeitrelation zu der
Anregung gemäß der vorliegenden Erfindung zu bewirken.
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Wie oben gesagt wurde, wird bei der Wanderwellenanregung die
Düsenöffnungsplatte 18, welche an allen ihren Ecken an dem
steifen Gehäuse 20 befestigt ist, durch den
Anregungsübertragungsstift 30 zum Vibrieren veranlaßt. Diese
Düsenöffnungsplattenvibration, welche an einem Ende des Strahlfeldes
beginnt, pflanzt sich als Welle über die Düsenöffnungsplatte
fort. Die Düsenöffnungsplatte, deren Grenzen durch ihre
Befestigungen definiert sind, dient als Wellenführung für die
Fortpflanzung der gebeugten Welle über das Strahlenfeld. Die
begrenzte Fortpflanzungsgeschwindigkeit über dem Feld, welche
eine Funktion der Dicke, der Weite und des Materials der
Düsenöffnungsplatte ist, produziert eine Phasenverschiebung in
dem Tropfenaufbrechen von Strahl zu Strahl. Die Abschwächung
der gebeugten Welle veranlaßt die Vibrationsamplitude, entlang
des Feldes zu sinken, und kann zusätzliche
Aufbruchphasenverschiebungen verursachen.
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Eine beispielhafte Düsenöffnungsplatte 18, wie sie in FIG. 2
gezeigt wird, besitzt 64 Öffnungen pro Reihe. Die
Düsenöffnungsplatte besitzt eine Dicke von 20,32 x 10&supmin;&sup6; m (8 mil) und
eine Weite zwischen den Befestigungslötstellen von 0,482 x
10&supmin;³ in (0.190"). Die Lötstellen an jeder Kante werden
kleingehalten (< 25,4 x 10&supmin;&sup6; in [10 mil]), um die Abschwächung zu
minimieren. Die Dämpfer 22 an den Enden des Feldes halten die
Reflektionen der Wanderwelle von den Enden der Höhlung unter
2-3 %. Reflektionen, die größer als dieser Betrag sind, machen
es wegen der resultierenden Modulation in der
Anregungsamplitude entlang des Feldes schwieriger, die Ladesegmentation
auszuführen. Die oben beschriebene, beispielhafte
Wellenführungskonstruktion produziert, wenn sie bei 50 kHz anregt wird,
eine zeitstabile Phasenverschiebung von etwa 1440º (4 x 360º)
entlang der Düsenöffnungsfeldlänge von 25,4 x 10&supmin;³ m (1").
Diese Phasenverschiebung ist ein Ergebnis der
Wellengeschwindigkeit und der Wellenabschwächung und ist beständig und
verantwortlich für die beschriebene Konstruktion.
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Wie in FIG. 4 gezeigt wird, wird solch ein
Wanderwellendruckkopf ohne phasenverschobene, segmentierte Ladung gemäß der
vorliegenden Erfindung mehrere Regionen von Schaltfehlern
(abgekürzt S.E.) entlang des Feldes produzieren, obwohl die
Phasenverschiebung beständig ist. Falls jedoch die
Ladungselektroden, die zu den Strahlen gehören, die innerhalb jeder
dieser Schaltfehlerregionen S.E. liegen, ihre Druckpulse
verschoben hätten, z. B. um 180º, wie in FIG. 5 gezeigt, so gäbe
es keine Schaltfehler. Dies ist das allgemeine Konzept der
segmentierten Synchronisierung gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Segmentgröße bezieht sich auf die Anzahl der benachbarten
Tintenstrahlen innerhalb einer Gruppe, der eine gemeinsame
Ladungsphase zugeteilt ist, und unterschiedliche Segmentgrößen
können zur Herstellung der vorliegenden Erfindung gebraucht
werden. Eine bequeme Form der segmentierten Synchronisierung,
in FIG. 5 veranschaulicht, besitzt acht Gruppen, jede acht
Strahlen umfassend, und die ungeradzahligen Segmente (Gruppen)
besitzen eine 180º Phasenverschiebung in der laufenden
Tropfenladung relativ zu den geradzahligen Segmenten. Gemäß der
vorliegenden Erfindung ist das Druckersystem so konfiguriert
und/oder gesteuert, daß die Druckpulse der jeweiligen Gruppen
ungefähr mittig gegenüber den Aufbrechzeiten der die Gruppen
bildenden Strahlen eingestellt sind. In einer bevorzugten
Verkörperung können die umlaufenden Phasen der Tropfenladung
der Segmente zusammen verschoben werden, relativ zu der Phase
der Strahlanregung, um Schaltfehler zu verhindern, während
eine ausgewählte umlaufende Phasendifferenz der Tropfenladung
zwischen ungeraden und geraden Segmenten erhalten bleibt (wie
in FIG. 5 gezeigt wird). Solche Verschiebefähigkeiten können
benutzt werden bei anfänglichen Start-Arbeitsgängen oder um
Veränderungen (d. h. der Bahn) in der Tropfenaufbruchphase zu
kompensieren.
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Ein Ladesteuerungsschaltkreis, welcher für die segmentierte
Synchronisierung genutzt werden kann, wie sie in FIG. 5
veranschaulicht ist, wird in FIG. 6 gezeigt. In dieser Verkörperung
wird jeder der beiden Ladetreiber 71, 72 (welche herkömmliche
seriell-in-parallel-Datenumschaltkreise und
Hochspannungsschalter umfassen) mit den gleichen Druckdaten in serieller
Form versorgt. Die sich abwechselnden acht Kanalsektionen A-H
von jedem Ladetreiber werden in der Reihenfolge mit den
Ladeplattensegmenten I-VIII verbunden, die in FIG. 6
veranschaulicht ist. Die nicht verwendeten Kanäle von jedem Ladetreiber
bleiben offen oder können abgeschlossen werden, um elektrische
Störungen zu minimieren. Der Zeitgenerator 108 sorgt für
Druckfähigkeitssignale in ganzzahligen Vielfachen der
Anregungsperioden. Das Druckfähigkeitssignal an den
Treiberschaltkreis 72 wird durch den Schaltkreis 74 mit einer
180º-Phasenverzögerung versehen. Der variabel regulierbare
Phasenverschiebungsschaltkreis 73 sorgt dafür, daß beiden
Druckfähigkeitssignalen gestattet wird, durch den Betreiber synchron
(gegenüber der Strahlanregung) verschoben zu werden, um die
Bedingungen des Tropfenaufbrechens während eines
Schaltzeitraumes zu eliminieren. Bezug nehmend auf FIG. 6 kann daher
gesehen werden, daß der Treiber 71 die acht Segmentgruppen
I, III, V und VII betreibt und der Treiber 72 die
Segmentgruppen
II, IV, VI und VIII mit einer 180º-Phasendifferenz
betreibt.
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Während in FIG. 6 die Elektronik die acht Kanalgruppen am
Ausgang der zweiphasen-getrennten
Ladeelektrodentreiberschaltkreise trennt, kann die gleiche Funktion auf anderen Wegen
erreicht werden, z. B. durch ein Sortieren des seriellen
Datenstromes. Solch ein Sortieren des Eingangsdatenstromes kann
die Notwendigkeit für die nicht benutzten Ausgangskanäle in
dem Beispiel der FIG. 6 eliminieren und es erlauben, daß 32-
Kanal-Ladetreiber verwendet werden an Stelle von 64-Kanal-
Treibern.
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Während die oben beschriebene Verkörperung acht Kanalsegmente
verwendet, welche für die beschriebene Wellenführungsgeometrie
angemessen sind, können andere Druckanwendungen verschiedene
Wellenführungsgeometrien benötigen, die verschiedene
Tropfenaufbrechprofile produzieren. Bei solchen Anwendungen ist ein
Auftragen der Tropfenaufbrechphase gegenüber der Strahlanzahl
entlang des Feldes (wie in FIG. 4) nützlich, um eine
angemessene Segmentation zu bestimmen. Obwohl gleichförmige Acht-
Strahl-Weiten-Segmente für die oben beschriebene,
beispielhafte Geometrie angemessen sind, können einige
Wellenführungsgeometrien eine Variation in der Segmentgröße von einem Ende
des Feldes zum anderen benötigen. Die oben beschriebene
Verkörperung sorgt für 180º-Phasenverschiebungen zwischen den
Druckpulsen der Segmente; es wird jedoch verständlich sein,
das andere Phasenverschiebungen gebraucht werden und mehr als
zwei Druckpulsphasenoptionen verwendet werden können, wo dies
für eine gegebene Wellenführungsgeometrie angemessen ist.
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Für die oben beschriebene, segmentierte Synchronisierung ist
es bevorzugt, daß das Aufbrechphasenprofil mit der gewählten
Segmentation von einem gefertigten Tropfengenerator zum
nächsten konstant bleibt. Für den beispielhaften Fall kann diese
Konstanz durch angemessene Prozeßsteuerung in der Fertigung
der Düsenöffnungsplatte (Verdichtsteife und Dicke) und im
Löten der Düsenöffnungsplatte an das Rohr (Gleichförmigkeit
und Weite der Lötstellen) erhalten werden.
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Während die Erfindung oben für Druckverkörperungen, die
Wanderwellenanregung für die Düsenöffnungsplatte verwenden,
beschrieben worden ist, kann es in bestimmten Verkörperungen
nützlich sein, eine Düsenöffnungsplattenanregung mit ebener
Welle zu verwenden. Zum Beispiel können in relativ längeren
Düsenöffnungsplattenverkörperungen Resonatorschallwirkungen
der ebenen Welle Phasenveränderungen verursachen, die
konstant, aber groß genug sind, um Schaltfehler der Tropfenladung
zu verursachen. Der segmentierte Ladungsansatz der
vorliegenden Erfindung kann durch Anpassen der Segmentgröße und
Phasenverschiebung zwischen den Segmenten auf die Charakteristiken
von solch einem Anreger mit ebener Welle angepaßt werden.
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FIG. 7 veranschaulicht eine Drei-Segment-Implementierung von
diesem Ansatz, worin die Kurve A die Phase des
Tropfenaufbrechens entlang der Länge einer mit ebener Welle angeregten
Düsenöffnungsplatte veranschaulicht. Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die Adressierung der Tropfenladeelektroden, die
den Düsenöffnungssektoren S&sub1; und S&sub3; entsprechen, um
näherungsweise 90º phasenverschoben werden in Bezug auf die
Adressierung der Tropfenladeelektroden, die dem Düsenöffnungssektor S&sub2;
entsprechen.
Industrielle Verwendungsfähigkeit
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Die vorliegende Erfindung sorgt für industriellen Nutzen durch
das Ermöglichen von kontinuierlichem Tintenstrahldrucken mit
einer Verringerung von Druckdefekten wegen ungenau geladener
Tintentropfen.