EP0149739B1 - Verfahren und Anordnung für das Tintenzuführsystem eines Tintenstrahldruckers - Google Patents

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EP0149739B1 EP84113342A EP84113342A EP0149739B1 EP 0149739 B1 EP0149739 B1 EP 0149739B1 EP 84113342 A EP84113342 A EP 84113342A EP 84113342 A EP84113342 A EP 84113342A EP 0149739 B1 EP0149739 B1 EP 0149739B1
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/07—Ink jet characterised by jet control
    • B41J2/12—Ink jet characterised by jet control testing or correcting charge or deflection

Definitions

  • the invention relates to a method for monitoring and regulating the drop speed in the ink supply system of an inkjet printer and an arrangement according to the preamble of claim 3.
  • DE-C 24 11 822 describes a control arrangement for an inkjet printer which comprises a tachometer generator for determining the write head speed and a first and a second differentiation stage for differentiating corresponding signals. This arrangement is intended to achieve intermittent writing operation with good font quality from character to character.
  • the invention is described below with reference to the drawing.
  • 50 denotes an ink supply system for an ink jet printer.
  • the ink supply system 50 essentially comprises a spray body 1 with an associated nozzle element 2, a charge electrode 3, a charge detector 4, a deflection electrode 5, a drip catcher 6 and a reservoir 7 for the ink 7 '.
  • the ink 7 ' is supplied to the spray body 1 by means of a first pump 13 via a pipeline 9, 9', while the ink collected by the drip catcher 6 is returned to the reservoir 7 by means of a second pump 14 via a pipeline 8, 8 '.
  • Further components of the ink supply system 50 are a control unit 15, a clock generator 17, a first amplifier 18, a second amplifier 16 and a display device 19 which is provided for detecting the drop speed.
  • the clock generator 17 is connected on the one hand via a line 25 to the control unit 15 and on the other hand with the interposition of the first amplifier 18 via a line 26, 26 'with the spray body 1.
  • the charge electrode 3 is operatively connected to the control unit 15 via a first output line 27 and the charge detector 4 with the interposition of the second amplifier 16 via a supply line 28, 28 '.
  • the control unit 15 is operatively connected to the measuring device 19 via a third output line 29 and to the first pump 13 via a second output line 30.
  • the ink supply system 50 In a manner known per se, the ink is supplied to the spray body 1 from the reservoir 7 with the aid of the first pump 13 or a pressure source (not shown).
  • the spray body 1 which is provided with a built-in oscillating element (not shown in more detail), is actuated by the clock generator 17 via the line 26, 26 'and the amplifier 18 in such a way that an ink jet S generated and supplied to the assembly 10 formed from the charge electrode 3 and the charge detector 4.
  • the ink jet S is broken down into individual drops T in the region of the charge electrode 3 and provided with different charges as drops T 'to the charge detector 4 and then to the deflection electrode 5.
  • the drops T ' are checked and the result is fed as an influence signal 1 via the feed line 28 to the second amplifier 16 and via the feed line 28' as an influence signal 1 'for evaluation by the control unit 15.
  • the signal A evaluated and possibly corrected by the control unit 15 is in turn fed via the first output line 27 to the charge electrode 3, from which the drops T are provided with a correspondingly corrected charge.
  • the drops T 'supplied by the charge detector 4 to the deflecting electrode 5 are deflected electrostatically as drops T' equivalent to their charge when the deflecting electrode 5 flies through them, corresponding to the typeface, onto the respective web B and displaced by 90 ° for better illustration Feed system shown, recording medium 20 (writing film) sprayed.
  • the drops T "which are not required for the recording process and are therefore also not deflected, are collected by the catcher tube 6 and via the pipeline 8, 8 'fed back to the ink reservoir 7 by means of the second pump 14.
  • the drops T 'passing through the assembly 19 are detected by the charge detector and fed to the control unit 15 in accordance with the drop speed as the influence signal 1, I'.
  • the display device 19 which is operatively connected to the control unit 15, is supplied with a signal G for monitoring the drop speed.
  • Influence signal I, I 'applied to charge detector 4 can consequently be used, on the one hand, to monitor the drop speed and, on the other hand, coupled to signal A', which acts essentially on first pump 13 via second output line 30, for ink pressure control and regulation of the speed of ink drops T.
  • the speed of the ink jet S is checked and readjusted in the intermediate or write-free interval (PHASING).
  • PASING intermediate or write-free interval
  • a preferred control sequence takes place in such a way that a first number of drops T is weakly charged by the charge electrode 3 and a second number of drops T remain uncharged during the non-writing and recording interval, the first number being three successive drops T and the second number being five following drops T can be selected.
  • the respective charge of the first number of drops T (three drops T) is preferably chosen only so large that the deflection of the drops is just in the mouth area of the drip catcher 6.
  • a preferred alternating voltage signal which acts on the ink supply control sequence, is essentially achieved at the charge detector 4, which signal is rectified in the control unit 15 and fed to the control circuit as a control variable.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen und Regeln der Tropfengeschwindigkeit in dem Tintenzuführsystem eines Tintenstrahldruckers und eine Anordnung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 3.
  • In der DE-C 24 11 822 ist eine Steueranordnung für einen Tintenstrahldrucker beschrieben, welche für die Ermittlung der Schreibkopfgeschwindigkeit einen Tachogenerator und zur Differenzierung von entsprechenden Signalen eine erste und eine zweite Differenzierstufe umfaßt. Mit dieser Anordnung soll ein von Zeichen zu Zeichen intermittierender Schreibbetrieb mit guter Schriftqualität erreicht werden.
  • Die weiteren bekannten Verfahren und Anordnungen zum Regeln der Tropfengeschwindigkeit für Tintenstrahldrucker der genannten Art (z. B. US-A-4 063 252) sind nicht geeignet, die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe zu lösen, welche im wesentlichen darin besteht, unter Berücksichtigung der im Betrieb sich ständig ändernden und die Betriebssicherheit des Tintenstrahldruckers beeinflussenden rheologischen Tinten-Eigenschaften eine exakte Überwachung und Regelung des Tintenzuführsystems zu gewährleisten.
  • Gelöst wird die Aufgabe bezüglich des Verfahrens dadurch, daß
    • - während der schreib- oder aufzeichnungsfreien Zwischenzeit (PHASING) eine erste, relativ geringe Anzahl Tropfen schwach geladen wird und eine zweite, annähernd doppelt so große Anzahl Tropfen ungeladen bleibt,
    • - ein zur Tropfengeschwindigkeit der ersten, schwach geladenen Tropfen annähernd proportionales Signal ermittelt und zur Überwachung und Regelung der Tropfengeschwindigkeit verwendet wird.
    • Die erfindungsgemäße Anordnung ist gekennzeichnet durch das Merkmal im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 3. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung und den Patentansprüchen.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. In der als Blockschaltbild dargestellten Zeichnung ist mit 50 ein Tintenzuführsystem für einen Tintenstrahldrucker bezeichnet. Das Tintenzuführsystem 50 umfaßt im wesentlichen einen Spritzkörper 1 mit zugeordnetem Düsenelement 2, eine Ladungselektrode 3, einen Ladungsdetektor 4, eine Ablenkelektrode 5, einen Tropfenfänger 6 sowie einen Vorratsbehälter 7 für die Tinte 7'. Die Tinte 7' wird mittels einer ersten Pumpe 13 über eine Rohrleitung 9, 9' dem Spritzkörper 1 zugeführt, während die von dem Tropfenfänger 6 aufgefangene Tinte mittels einer zweiten Pumpe 14 über eine Rohrleitung 8, 8' dem Vorratsbehälter 7 wieder zugeführt wird.
  • Weitere Bauelemente des Tintenzuführsystems 50 sind eine Steuereinheit 15, ein Taktgenerator 17, ein erster Verstärker 18, ein zweiter Verstärker 16 sowie eine Anzeigeeinrichtung 19, welche zur Erfassung der Tropfengeschwindigkeit vorgesehen ist. Der Taktgenerator 17 steht einerseits über eine Leitung 25 mit der Steuereinheit 15 und andererseits unter Zwischenschaltung des ersten Verstärkers 18 über eine Leitung 26, 26' mit dem Spritzkörper 1 in Wirkverbindung. Die Ladungselektrode 3 steht über eine erste Ausgangsleitung 27 und der Ladungsdetektor 4 unter Zwischenschaltung des zweiten Verstärkers 16 über eine Zuführleitung 28, 28' mit der Steuereinheit 15 in Wirkverbindung. Weiterhin steht die Steuereinheit 15 über eine dritte Ausgangsleitung 29 mit der Meßeinrichtung 19 und über eine zweite Ausgangsleitung 30 mit der ersten Pumpe 13 in Wirkverbindung.
  • An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß zur besseren Unterscheidung der einzelnen Leitungen, die die Tinte von dem Vorratsbehälter 7 zum Spritzkörper 1 sowie vom Tropfenfänger 6 zum Vorratsbehälter 7 führenden Rohrleitungen 9, 9' und 8, 8' als voll ausgezogene Linien dargestellt sind. Die beispielsweise einen elektrischen Impuls oder dergleichen auf die einzelnen Elemente übermittelnden Leitungen 25, 26, 26', 27, 28, 28', 29 und 30 sind als gestrichelte Linien dargestellt.
  • Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Tintenzuführsystems 50 wird nachstehend beschrieben: In an sich bekannter Weise wird aus dem Vorratsbehälter 7 mit Hilfe der ersten Pumpe 13 oder einer nicht näher dargestellten Druckquelle dem Spritzkörper 1 die Tinte zugeführt. Bei diesem Vorgang wird gleichzeitig der mit eingebautem, nicht näher dargestelltem Schwingelement versehene Spritzkörper 1 von dem Taktgenerator 17 über die Leitung 26, 26' und dem Verstärker 18 derart betätigt, daß mit Hilfe des Systemdrucks an der Austrittsöffnung 2' des Düsenelements 2 ein Tintenstrahl S erzeugt und der aus der Ladungselektrode 3 und dem Ladungsdetektor 4 gebildeten Baueinheit 10 zugeführt wird. Durch die Ultraschallanregung des Spritzkörpers 1 mittels des nicht dargestellten Schwingelements wird der Tintenstrahl S im Bereich der Ladungselektrode 3 in einzelne Tropfen T zerlegt und mit unterschiedlicher Ladung versehen als Tropfen T' dem Ladungsdetektor 4 und anschließend der Ablenkelektrode 5 zugeführt. Beim Durchfliegen des Ladungsdetektors 4 werden die Tropfen T' überprüft und das Ergebnis als Influenzsignal 1 über die Zuführleitung 28 dem zweiten Verstärker 16 und über die Zuführleitung 28' als Influenzsignal 1' zur Auswertung der Steuereinheit 15 zugeführt. Das von der Steuereinheit 15 ausgewertete und gegebenenfalls korrigierte Signal A wird wiederum über die erste Ausgangsleitung 27 der Ladungselektrode 3 zugeführt, von welcher die Tropfen T mit entsprechend korrigierter Ladung versehen werden.
  • Für den Aufzeichnungsvorgang werden die von dem Ladungsdetektor 4 der Ablenkelektrode 5 zugeführten Tropfen T' beim Durchfliegen der Ablenkelektrode 5 gleichwertig ihrer Ladung elektrostatisch als Tropfen T' entsprechend dem Schriftbild auf die jeweilige Bahn B abgelenkt und auf einen, zur besseren Darstellung um 90° versetzt zum Zuführsystem dargestellten, Aufzeichnungsträger 20 (Schreibfolie) aufgespritzt. Hierbei werden die für den Aufzeichnungsvorgang nicht benötigten und somit auch nicht abgelenkten Tropfen T" von dem Fängerrohr 6 aufgefangen und über die Rohrleitung 8, 8' mittels der zweiten Pumpe 14 wieder dem Tinten-Vorratsbehälter 7 zugeführt.
  • Bei dem beschriebenen Tintenzuführsystem 50 werden die die Baueinheit 19 durchfliegenden Tropfen T' von dem Ladungsdetektor erfaßt und entsprechend der Tropfengeschwindigkeit als Influenzsignal 1, I' der Steuereinheit 15 zugeführt. Mittels der dritten Ausgangsleitung 29 wird der mit der Steuereinheit 15 in Wirkverbindung stehenden Anzeigeeinrichtung 19 ein Signal G zur Überwachung der Tropfengeschwindigkeit zugeführt. Das am Ladungsdetektor 4 anliegende Influenzsignal I, I' kann demzufolge einerseits zur Überwachung der Tropfengeschwindigkeit und andererseits gekoppelt mit einem über die zweite Ausgangsleitung 30 im wesentlichen auf die erste Pumpe 13 wirkenden Signal A' zur Tintendrucksteuerung und Regelung der Geschwindigkeit der Tintentropfen T verwendet werden.
  • Bei dem erfindungsgemäß aufgebauten Tintenzuführsystem 50 wird die Geschwindigkeit des Tintenstrahls S in der schreib- oder aufzeichnungsfreien Zwischenzeit (PHASING) überprüft und neu eingeregelt. Hierdurch können rheologische Änderungen der Tinte in weiten Bereichen ausgeglichen und die Störanfälligkeit des gesamten Systems auf ein Minimum verringert werden. Ein bevorzugter Regelungsablauf erfolgt in der Weise, daß während der schreib- und aufzeichnungsfreien Zwischenzeit eine erste Anzahl Tropfen T von der Ladungselektrode 3 schwach geladen wird und eine zweite Anzahl Tropfen T ungeladen bleiben, wobei als erste Anzahl drei aufeinanderfolgende Tropfen T und als zweite Anzahl fünf folgende Tropfen T gewählt werden. Die jeweilige Ladung der ersten Anzahl Tropfen T (drei Tropfen T) wird vorzugsweise nur so groß gewählt, daß die Ablenkung der Tropfen gerade noch im Mündungsbereich des Tropfenfängers 6 liegt.
  • Mit der Ladung der vorstehend beschriebenen Tropfenfolge wird im wesentlichen an dem Ladungsdetektor 4 ein bevorzugtes, auf den Tintenzuführ-Regelungsablauf wirkendes Wechselspannungssignal erreicht, welches Signal in der Steuereinheit 15 gleichgerichtet und dem Regelkreis als Regelgröße zugeführt wird.

Claims (5)

1. Verfahren zum Überwachen und Regeln der Tropfengeschwindigkeit in dem Tintenzuführsystem eines Tintenstrahldruckers, dadurch gekennzeichnet, daß
- während der schreib- oder aufzeichnungsfreien Zwischenzeit (PHASING) eine erste, relativ geringe Anzahl Tropfen schwach geladen wird und eine zweite, annähernd doppelt so große Anzahl Tropfen ungeladen bleibt,
- ein zur Tropfengeschwindigkeit der ersten, schwach geladenen Tropfen annähernd proportionales Signal ermittelt und zur Überwachung und Regelung der Tropfengeschwindigkeit verwendet wird.
2. Verfahren zum Überwachen und Regeln der Tropfengeschwindigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- der Tintenstrahl in drei aufeinanderfolgende, die erste, schwach geladene Anzahl bildende und in fünf nachfolgende, die zweite, ungeladene Anzahl bildende Tropfenfolgen unterteilt wird, und
- die Ladung der ersten drei Tropfen nur so groß ist, daß die daraus resultierende Ablenkung noch im Mündungsbereich eines Tropfenfängers liegt.
3. Anordnung für das Tintenzuführsystem (50) eines Tintenstrahldruckers, mit einem Spritzkörper (1), einer Ladungselektrode (3), einem Ladungsdetektor (4), einer Ablenkelektrode (5) sowie mit einem Tropfenfänger (6),
-einer Steuereinheit (15) mit einer Zuführleitung (28, 28') für ein Influenzsignal (I) vom Ladungsdetektor (4) und mindestens einer ersten Ausgangsleitung (27) für Signale (A) aus der Steuereinheit (15) zur Regelung der elektrischen Ladung an der Ladungselektrode (3), gekennzeichnet durch
- eine zweite Leitung (30) für geschwindigkeitsabhängige, elektrische Signale (A') vom Ladungsdetektor (4) zur Regelung der Pumpe (30) und somit der Geschwindigkeit der vom Spritzkörper (1) abgegebenen Tintentropfen T.
4. Anordnung für das Tintenzuführsystem (50) nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch
- eine dritte Ausgangsleitung (29) für geschwindigkeitsabhängige Signale (G) aus der Steuereinheit (15) zur Anzeige der Tropfengeschwindigkeit in einer Anzeigeeinrichtung (19).
5. Anordnung für das Tintenzuführsystem (50) nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen an die Zuführleitung (28, 28') angeschlossenen Verstärker (16) zur Erzeugung eines verstärkten Influenzsignals (I').
EP84113342A 1984-01-20 1984-11-06 Verfahren und Anordnung für das Tintenzuführsystem eines Tintenstrahldruckers Expired EP0149739B1 (de)

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