SE418379B - Bleckskrivaranordning - Google Patents

Description

7604161-5 10 15 H0 2 konstant amplitud och med en frekvens högre än det högsta momentanvärdet av videosígnalens frekvens, att organ är anordnade för detektering av sinussignalens nollgenomgàngar och för alstring av en samplingssignal i fas med varje nollgenom- gång, att en av samplingssignalen styrd samplings- och hàllkrets är anordnad för sampling av videosignalens momentanvärde och kvarhållning av detta tills nästa samplingssignal inträffar, och att organ är anordnade för modulering av den sinusformade signalens amplitud enligt utgångssignalen från samplings- och hållkretsen.

I ett utförande innefattar samplings- och hàllkretsen en bistabil anordndng med en första ingång, anordnad att mottaga den binära videosignalen, och med en andra ingång, anordnad att mottaga samplingssignalen samt inrättad att växla till det bi- nära tillståndet hos signalen vid den första ingången när.samp- lingssignalen inträffar och därvid alstra en utgångspuls, vars främre och bakre kanter är i fas med den sinusformade signalens nollgenomgångspunkter. _ I ett annat utförande av bläckskrivarenheten innefattar den bistabila anordningen en grindstyrd krets, avsedd att över- föra den binära signalen vid en inkommande samplingspuls och en vippa, vars första ingång mottager den av grinden överförda binära signalen och vars andra ingång mottager samplingspulsen, varvid vippan övergår till ett första binärt tillstånd, när en signal tillföres den första ingången, och till ett andra binärt tillstånd, när en samplíngspuls tillföres den andra ingången efter att ett förutbestämt intervall har förlupit sedan den första ingången tillförts en signal.

Uppfinningen skall nu närmare beskrivas i anslutning till några utföringsformer av densamma och med hänvisning till bifogade ritningar. Därvid visar fig. 4 ett antal vågformer som användas i anordningar enligt känd teknik, ' fig. 2 en tvärsnittsvy av en skrivenhet som ingår i en bläck- avgivningsanordning enligt uppfinningen, fig. ö ett blockschema över den elektriska kretsen l en första utföringsform av uppfinningen, l fig. 4 ett blockschema över den elektriska kretsen i en andra utföringsform av uppfinningen, ~ fig. 5-7 varianter på kretsar som kunna ingå i en utföringsform enligt fiß. H, 10 20 50 55 7604161-s fig. 8 och 9 vågformen hos signaler som användas i kretsar enligt fig. 4, fig. 10a och 10b fotografier av àtergivna bilder.

Innan olika utföringsformer av uppfinningen beskrivas, hän- visas till fig. 1 som visar ett antal signalvàgformer, som före- komma i bläckavgivningsanordningar enligt känd teknik. Därvid användes en analog videosignal (fig. 1a) att amplitudmodulera en signal som har en vågform med en exponentiellt stigande framkant och en brant fallande bakkant (fig. 1b). Den modulerade signalens vågform (fig. 1c) används att driva en bläckskrivenhet 10 (fig.2) som innefattar en första eller inre kammare 11 och en andra eller yttre kammare 13, vilka stå i förbindelse med varandra medelst en i en skiljevägg 14 anordnad förbindelsekanal 15, en inloppskanal 15 som är ansluten till en (icke visad) bläckbehàllare via en ledning 16 och en med den yttre kammaren 12 förbunden utloppskanal 17, som är anordnad mittför och axiellt i linje med förbindelse- kanalen 15. Den inre kammaren 11 avgränsas av en trattliknande inre vägg 18 och ett metallmembran, som är fäst yta mot yta vid ett piezoelektriskt element eller membran 20, så att en elektro- mekanisk omvandlare bildas, som är ansluten till en (icke visad) elektrisk krets via ett par ingångsledningar 21. När omvandlaren pâverkas av korta styrpulser alstrar den tryckökningar i vätskan i den inre kammaren 11. Dessa tryckökningar överföras genom för- bindelsekanalen 15 till den yttre kammaren 12, vilket leder till att vätska från denna kammare lämnar enheten 10 genom utloppska- nalen 17 i form av pulsade strålar. När emellertid inspänningen faller tvärt, bildas lätt en rad små droppar eller enks'k "efter- stråleg som följer huvuddropparna och leder till att bilden er- håller suddiga konturer. När drivpulsen faller, kommer det tryck som utövas på vätskan i den inre kammaren 11 och som pressar vät- ska till den yttre kammaren 12 att sjunka snabbt, vilket vid högre inspänningar kan leda till insugning av luft och bildandet av bubblor i den yttre kammaren 12. Vidare uppstår p g a inspänningenr övertoner en mekanisk resonans, som i sin tur förorsakar en ojämn avgivning av vätskestràlar. Enheten 10 bildar ett skrivhuvud, i en faksimilutrustning och anordnas så, att utloppskanalen 17 rik- tas mot ett pappersark rullat på en konventionell, roterande vals och i slutet av varje radavsökning förflyttas en radbredd i en riktning vinkelrät mot avsökningsriktningen. 7604161-s 10 25 50 35 40 4 Fig. 5 visar i blockdiagram en signalalstrande krets 50 för drivning av en skrivenhet 10 enligt uppfinningen. En våggene- rator 51 alstrar en sinusformad växelström med konstant amplitud vid en frekvens av storleksordningen 20 kHz och applicerar denna spänning till en modulator 52 av känd typ. En videosignalkälla 55 är anordnad att alstra företrädesvis en kontinuerlig vågsignal med en amplitud, som varierar enligt svärtningen av den heltons- bild som skall reproduceras. Videosignalen från källan šš styres till modulatorn 52 för att på känt sätt amplitudmodulera signalen 'fràn generatorn 51. Den amplitudsmodulerade sinusformade signalen, som uppbär videoinformationen, innehåller inga övertoner och appli- ceras över en förstärkare 54 till enhetens 10 omvandlare. Tack ivare styrsignalens kontinuitet utsättes vätskan i enhetens 10 kamrar 11 och 12 icke för några plötsliga tryckfall och följakt- ligen uppkommer ingen "efterstràle".

Nan kan även använda en binär videosignal, vilket dock leder till att en viss övertonshalt införes i den amplitudmodulerade videosignalen vid de modulerande videopulsernas fram- och bakkant.

Dessa övertoner medföra dock en mindre grad av eftersprutning jämfört med den tidigare kända anordningen, där "efterstrålen" fläckar bakkanten av varje särskild bild, så att den får suddiga konturer i sådan utsträckning, att systemet blir oanvändbart i praktiken.

Fig. 4 visar en andra utföringsform av uppfinningen, där en signalalstrande krets 40 innefattar en videosignalkälla 41, som matas exempelvis från en (icke visad) sändarstation och en en sinusformad våg alstrande generator 42. Videosighalens amplitud varierar enligt tätheten av de oríginalbilden bildande element- ytorna och innehåller branta amplitudövergângar, som motsvara 'mot den vita bakgrunden klart avgränsade bildkomponenter med hög svärtningsgrad, så att signaler får både analoga och digitala kännetecken, såsom framgår av fig. 8a. Signalen från generatorn 42 är en sinusformad växelspänning med konstant amplitud och en frekvens av storleksordningen 20 kHz (fig. Bb). En nollpunkts- detektor 45 är kopplad, till den sinusformade vågor alstrande generatorn 42, som avkänner nollpunktsskärningen för att alstra en samplingspuls, varje gång den sinusformade vågen skär noll- linjen (fíg. 8c). Denna samplingspuls tillföres en samplings- och hållkrets 44, som tar ett kort prov, när den erhåller samp- lingspulsen och sedan kvarháller detta. Sålunda tas videosigna- 10 15 20 25 30 55 40 7604161-5 lens momentanvärde stickprovsvis och kvarhàlles till nästa samp- lingspuls, så att den utgående spänningen erhåller den vågform som visas i fig. 8d.

Samplings- och hållkretsens 44 utgående spänning fasutjämnas, så att fram- och bakkanterna äro i fas med den sinusformade sig- nalens korsning av nollpunkten. Eftersom den sinusformade signa- lens frekvens vida överstiger videosignalens högsta möjliga momen- tanfrekvens, kan man bortse från skillnaden mellan videosignalens (fig. 8a) och den fasutjämnade signalens (fig. Sd) relativa faser.

Samplings- och hållkretsens 44 utgående spänning tillföres en amplitudmodulator 46, som amplitudmodulerar den sinusformade sig- nalen fràn generatorn 42, så att signalen erhåller den vågform som visas i fig. 8e. Även när videosignalen har digital form, börjar och slutar den amplitudmodulerade utspänningen vid fram- och bakkanten vid nollspänningsnivån. Det framgår härav att driv- pulsen,som efter förstärkning vid 47 tillföres skrivenheten 10, icke kommer att innehålla någon harmonisk komponent.

Det är även möjligt att driva skrivenheten 10 med en enbart digital videosignal,såsom framgår av fig. 9a. I detta fall kan samplings- och hållkretsen 44 innefatta en grindkrets 50, vars ingång är ansluten till videosignalkällan 41, varifrån den er- håller en binär videosignal och vars utgång är ansluten till ett- lägesingången (S~ingången) av en bistabil anordning eller vippa 51 (fig. 5) av positiv logiktyp. Samplingpulserna (fig. 9o) från nollpunktdetektorn 45 kopplas till grindkretsens 50 styrgrind och till vippans 51 noll-lägesingång (R-ingång). Vid en samplingspuls från detektorn 45 passerardenfhinära högutspänningssignalen från källan 40 grindkretsen 50 och ställer den bistabila vippan 51 på hög utspänning Q (ett-läge). Q-utspänningen förblir hög, tills den bistabila vippen 51 återställes till nollläge av en samplings- puls, som uppträder vid den ingående videosignalens låga till- stånd. Den från vippen 51 utgående pulsen (fig. 9d) används att amplitudmodulera den sinusformiga signalen (fig. 9b), så att en intervallserie av spänningsgenombrott Éíšß-9c) uppstår. Enligt enalternativutföringsform kan samplings-och hållkretsen 44 ingå i en krets, som visas i fig. 6 och som innefattar en konventio- nell D typ vippa 60, vars styrsignalingång är kopplad till den binära signalkällan 41 och vars klockpulsingång är kopplad till detektorn 45. Vippan 60 övergår till styringångssignalens bínära tillstånd enbart när detektorn 45 avger en samplíngspuls. .7604161-5 10 45 Ovan har endast nâgra utföringsformer av uppfinningen be- skrivits. Även andra varianter och utföringsformer inom uppfin- ningens ram torde därmed ha antytts för en fackman. Sålunda kan exempelvis signalgeneratorns 40 amplitudmodulator 46 ersättas av en inverterad grindkrets 70 (fig. 7), vars grind under styrning av signaler från samplings- och hällkretsen 44 överför den sinus- formade signalen från generatorn 42 till skrivenheten 10 via en förstärkare 47. Utföringsformerna äro sålunda enbart illustrerande, icke begränsande.

I fig. 10 jämföras två reproduktioner av en original svart! vit bild. Fig. 10a visar det resultat som uppnåtts med hjälp av .en krets enligt fig. 5, där den sinusformade signalen moduleras med binära videosignaler. Det framgår att när styrsignalen över- går från högt till lågt binärt tillstånd, bilden har en tendens att bli aaaaig i konturerna :in följd av den ovannämnda "after- stråléLeffekten. En sådan bild ikan dock vara godtagbar i fall, där skarp återgivning icke utgör ett krav. Fig. 10b visar resul- tatet, när en krets enligt fig. 4 används. Det framgår tydligt att de återgivna bilderna ha skarpa konturer.

Claims (6)

7 7604161-5 Patentkrav

1. l. Bläckskrivaranordning innefattande en skrivenhet med en kammare, organ, som utbildar en inloppskanal, som vid an- vändning är förbunden med en vätskekälla för införande av vätska i kammaren, organ, som bildar en utloppskanal, för- bunden med kammaren, och en elektromekanisk omvandlare för alstring av tryckökningar i vätskan i kammaren för att kasta vätskan i en serie små droppar ut genom utloppskanalen till en yta, organ (42) för alstrande av en bärsignal och en modulator (46) för modulering av bärsignalen med en videosignal, k ä n n e t e c k n a d därav, att organet (42) är anordnat för alstring av en bärsignal i form av en sinusformad växlande signal med konstant amplitud och med en frekvens högre än det högsta momentanvärdet av videosignalens frekvens, att organ (43) är anordnade för detektering av sinussignalens nollgenomgångar och för alstring av en samplingssignal i fas med varje nollgenomgång, att en av samplingssignalen styrd samplings- och hâllkrets (44) är anordnad för sampling av videosignalens momentanvärde och kwuhållning av detta tills nästa samplingssignal inträffar, och att organ (46) är anordnade för modulering av den sinusformade signalens amplitud enligt utgångssignalen från samp- lings- och hållkretsen (44).

2. Bläckskrivarenhet enligt krav 1, vid vilken videosignalen utgöres av en binär signal, k ä n n e t e c k n a d därav, att samplingsë och hållkretsen (44) innefattar en bistabil anordning (51) med en första ingång, anordnad att mottaga den binära videosignalen, och med en andra ingång, anordnad att mottaga samplingssignalen samt inrättad att växla till det binära tillståndet hos signalen vid den första ingången när samplingssignalen inträffar och därvid alstra en utgångspuls, vars främre och bakre kanter är i fas med den sinusformade signalens nollgenomgångspunkter. 7604161-5

3. Bläckskrivarenhet enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att den bistabila anordningen (51) (samplings- och håll- kretsen 44) innefattar en grinascyrd krets (so) avsedd att överföra den binära signalen vid en inkommande samplingspuls och en vippa (51), vars första ingång mottager den av grinden överförda binära signalen och vars andra ingång mottager samp- lingspulsen, varvid vippan (51) övergår till ett första binärt tillstånd, när en signal tillföres den första ingången,och till ett andra binärt tillstånd, när en samplingspuls tillföres den andra ingången efter att ett förutbestämt intervall har förlupit sedan den första ingången tillförts en signal.

4. Bläckskrivarenhet enligt krav 2, k ä*n n e t e c k n a d därav, att den från den bistabila anordningen (51) utgående signalens pulstid är en heltalsmultipel av den sinusformade sig- nalens halva cykel.

5. Bläckskrivarenhet enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att den bistabila anordningen (51) innefattar en D-typ vippa (60).

6. Bläckskrivarenhet enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att modulatororganen (46) innefattar en inverterad grind- anordning (70), vars grind är anordnad att mottaga den från den bistabila anordningen utgående pulsen och vars ledningsbana är anordnad att överföra nämnda sinusformade signal under styrning av den av grinden mottagna utgående pulsen. ÅNFÖRDA PUBLIKATIONER: IEEE Transactions on Electron Devices, Vol ED-20, No 1, January 1973, p 14-19: "The Piezoelectríc Capíllury Injector - A New Hydrodynamic Method for Dot Pattern Generation" av E Stomme och 5-G Larsson.