DE2353525B2 - Tintenstrahlschreiber - Google Patents

Description

F i g. 3 ein Stromlaufplan eines in F i g. 1 vorgesehenen Hochspannungsgenerators,

Fig.4 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Tintenausstoßfrequenz und der an die Düse gegebenen Spannung und

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Temperatur der in der Düse vorhandenen Tinte und einer der Düse von dem Hochspannungsgenerator erteilten Ausgangsspannung. w ;nn die Tintenuusstoßfrequenz konstant ist.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist. wird von einem Tintentank 12 mit Hilfe einer Pumpe 14 Tinte an eine Tinicnausstoßdüse" 11 zugeführt und in Form von Tinten .röpfchen 17 durch die Öffnung der Düse ausgestoßen. Eine Platte 16, auf Jer ein Aufzeichnungspapier 15 angeordnet ist. befindet sich in einer vorbestimmten Entfernung vom vorderen Ende der Düse. In Richtung der X- und V-Achsen sind Ablenkelektroden 18 vorgesehen. Eine Beschleunigungsplatte 30 ist zwischen den Ablenkelektroden !8 und dem vorderen Ende der Düse Il angeordnet. Ein Tintensammler 19 ist in der Nähe der Platte angeordnet und sammelt die Tintentröpfchen immer dann, wenn keine Aufzeichneng bewirkt wird. Die in der Düse vorhandene Time wird durch Zuführung der Ausgangsspannung eines Hochspannungsgenerator 20 geladen, der mit der Düse verbunden ist. Der Hochspannungsgenerator 20 kann in Form eines bekannten Gleichspannungs-Gleichspannungs-Umformcrs ausgebildet sein, der aus einem kollektorgekoppelten Oszillator 31 und einer Spannung.svcrdopplcrschaltung 32 gebildet sein kann, wie dieses z. B. in F i g. 3 gezeigt ist. Die Beschleunigungsplatte 30. die Platte 16 und der Tintensammler 19 sind gegenüber der Düse geerdet, der die Hochspannung zugeführt wird, so daß zwischen ihnen eine hohe Potentialdifferenz erzeugt wird. In einer Eingangsschaltung des Hochspannungsgenerators 20 ist eine Konstantspannungsschaltung 40 vorgesehen, die einen das Eingangspoteniial steuernden Transistor 21 aufweist, dessen Emitter mit dem Eingang des Hochspannungsgenerators 20 und dessen Kollektor mit Erde, einer Konstantspannungsdiode 22 und einem Vergleichstransistor 23 verbunden sind, um die von der Konstantspannungsdiode 22 erfaßte konstante Spannung mit einer Eingangsspannung des Hochspannungsgenerators 20 zur Steuerung des Transistors 21 zu vergleichen. Das Ausgangssignal der Konstantspannungsschaltung 40 wird durch einen einstellbaren Widerstand 24 vorangestellt.

Ein auf Wärme ansprechender Temperaturfühler 25 ist in der Nähe der Düse 11 angeordnet. Beide Anschlüsse des Temperaturfühlers sind einmal mit dem Eingang des Hochspannungsgenerators 20 und en,mal mit der Basis des Transistors 23 über einen Widerstand verbunden.

Die X- und K-Elektroden der Ablenkelektroden 18 sind jeweils mit einer Ablenkschaltung 41 verbunden. Die Ablenkschaltung 41 ist über einen Zeichengenerator 42 mit einer Eingabeeinrichtung 43 verbunden. Der Zeichengenerator 42 gibt, sobald erforderlich, einen Treiberbefehi an eine Treiberschaltung 13 für die Pumpe 14 Das Zusammenwirken der Ablenkschaltung 41, dem Zeichengenerator 42 und der Treiberschaltung 13 für die Pumpe ist in Fig. 2 der US-Patentanmeldung Serial 3 14 999 beschrieben.

Eine der Anzahl der Tintentröpfchen, die pro Zeiteinheit ausgestoßen wird, entsprechende Tintenausstoßfrequenz wächst mit dem Anstieg der Temperatur der sich in der Düse befindenden Tinte, wie dieses in

ίο Fi g. 2 gezeigt ist, und, wie in Fi g. 4 gezeigt, mit einem Anstieg der Spannung, die an die Düse 11 gegeben wird. Die Änderung der Tintenausstoßfrequenz in Abhängig k;?it einer Temperaturänderung der in der Düse vorhandenen Tinte kann daher durch Steuerung der an

i; die Düse von dem Hochspannungsgenerator 20 gegebenen hohen Spannung bewirkt werden. Die Temperatur der in der Düse vorhandenen Tinte wird von dem Temperaturfühler 25 erfaßt, der in der Nähe und parallel /ur Düse angeordnet ist, wie dieses in F i g. 1 gezeigt ist. Der eine Anschluß des Temperaturfühlers ist mit einem Anschluß der Konstanispannungsschaltung 40 und der andere Anschluß mit einem Anschlußpunkt zwischen Widerständen verbunden, die in Serie mit dem einstellbaren Widerstand 24 der Konstantspannungsschallung 40 geschaltet sind. Es wird jetzt angenommen, daß die Temperatur der sich in der Düse befindenden Tinte z. B. ansteigt. Der Temperaturfühler 25 erfaßt daher einen Temperaturanstieg, wodurch sein Widerstandswert erniedrigt wird und damit der Basisstrom des Transistors 23 ansteigt, wodurch wiederum die Impedanz, zwischen dem Emitter und dem Kollektor des Transistors 23 verringert wird. Das Emitterpotential des das Eingangspoteniial steuernden Transistors 21 wird daher vermindert und die Eingangsspannung des Hochspannungsgenerators verringert. Die Ausgangsspannung des I lochspannnngs generators 20 wird daher ebenfalls vermindert. Wenn die an die Düse gegebene Spannung kleiner wird, so verringert sich auch die Tintenausstoßfrequen/. wl·.· .ms Fig. 4 hervorgeht. Die Beziehung zwischen einer Verminderung der Temperatur der in der Düse vorhandenen Tinte und der Verminderung der Ausgangsspannung ist in F i g. 5 dargestellt. Die Größe der aus der Öffnung der Düse ausgestoßenen Tintcntropfchen wird daher so gesteuert, daß sie unabhängig von der Temperatur gleichmäßig gehalten wird und damit die Tintentröpfchen einer gleichbleibenden Ablenkung durch die Ablcnkelektroden 18 unterworfen bleiben Dieses ermöglicht die Aufzeichnung von genauen Zeichen auf dem Aufzeichnungsträger. Obwohl bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Temperaturfühler 25 in der Nähe der Düse angeordnet ist, kann er auch in Berührung mit der Tinte angeordnet werden, wenn eine ausreichende Isolation sichergestellt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Tintenstrahlschreiber, bei dem Tinte unter statischem Druck einer Düse zugeführt und von dieser in Form von Tintentröpfchen kontinuierlich ausgestoßen und dann unter Wirkung eines zwischen der Düse und Elektroden mit Hilfe eines Hochspannungsgenerators erzeugten elektrostatischen Feldes beschleunigt wird, um Zeichen, Muster od. dgl. auf einem Aufzeichnungsträger aufzuzeichnen g e kennzeichnet durch einen Temperaturfühler (25) zum Erfassen der Temperatur der der Düse (11) zugeführten Tinte und durch eine die Ausgangsspannung des Hochspannungsgenerators (20) in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Temperaturfühlers einstellbar steuernde Steuereinrichtung (40).

   Die Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahlschreiber, bei dem Tinte unter statischem Druck einer Düse zugeführt und von dieser in Form von Tintentröpfchen kontinuierlich ausgestoßen und dann unter Wirkung eines /wischen der Düse und Elektroden mit Hilfe eines Hochspannungsgenerators erzeugten elektrostatischen Feldes beschleunigt wird, um Zeichen. Muster od. dgl. auf einem Aufzeichnungsträger aufzuzeichnen.

   Mit einem derartigen Tintenstrahlschreiber sollen Zeichen od. dgl. auf einem Aufzeichniingspapier durch Ausstoßen von Tinientröpfchen aus einer Düse mit einem Innendurchmesser von etwa 100 μ und einer Ablenkung zu deren Steuerung aufgezeichnet werden. In diesem Fall wird der Tintenausstoß durch den Druck der Tintenzuführung zu der Düse und einer Potentialdiffcrenz bestimmt, die in Richtung des TiiHenausstoßes zugeführt wird. Eine Beschleunigungsplatte ist zwischen der Düse und einer weiteren Platte angeordnet, die d::s Aufzeichnungspapier trägt. So wird z.B. eine Hochspannung zwischen der Beschlcunigiingsplalte und der Düse angelegt, um der in der Düse vorhandenen Tinte eine elektrische Ladung zu erteilen, wodurch unter Anziehung durch die Beschleunigungsplatte Tintentröpfchen in Richtung des Aufzeichnungspapiers, das auf der genannten weiteren Platte liegt, ausgestoßen werden, die auf dem gleichen Potential liegt, wie die Beschleunigungsplatte. Die Tintentröpfchen werden dann mit Hilfe von Ablenkelektroden abgelenkt und ein gewünschtes Zeichen wird auf dem Aufzeichnungspapier geschrieben. Um ein genaues Zeichen, Musler od. dgl. auf dem Aufzeichnungspapier abzubilden, muß die Größe der von der Düse ausgestoßenen Tintentröpfchen gleichmäßig sein. Wird der Tintenzuführungsdruck konstant gehalten, so wird die Größe der Tintentröpfchen entsprechend der Anzahl der Tintenteilchen, d. h. der Ausstoßfrequenz, die pro Zeiteinheit ausgestoßen werden, und auch die Tintenausstoßfrequcnz durch die Viskosität der Tinte und der an die Düse (_l0 angelegten Spannung beeinflußt. Die Viskosität der Time wird durch die Temperatur der in der Düse zur Verfügung stehenden Tinte verändert, und die Anzahl der ausgestoßenen Tintentröpfchen pro Zeiteinheit, d. h. die Tintenausstoßfrcquenz, steigt mit wachsender Temperatur der Tinte an. Die Größe der Tintentröpfchen wird daher proportional zu einem Anstieg der Tinienausstoßfreauenz kleiner, wodurch die Tintcnicilchen von der Wirkung der Ablenkelektroden stark beeinflußt werden, um damit ihren Ablenkwinkel zu vergrößern also kein genaues Zeichen od. dgl. auf dem Aufzeichnungspapier abgebildet werden kann.

   /ur Lösung dieses Problems wurde bereits vorgeschlagen, bei einem Tintenstrahlschreiber mit einer in mechanische Schwingungen versetzbaren Düse, die von einer Pumpe mit Tinte gespeist wird, einen Temperaturfühler für die der Düse zugeführte Tinte vorzusehen, der ein der jeweiligen Tintentemperatur proportionales Ausgangssignal abgibt. Dieses Ausgangssignal wird in einer Vergleichsschaltung mit einem Bezugssignai verglichen und nach Maßgabe des entstehenden Differenzsignals die Drehzahl der Pumpe gesteuert, wodurch der der Düse zugeführte Tintendruck verändert werden kann. Nach diesem älteren Vorschlag wird also eine eventuelle Änderung der Tintenausstoßfrequenz infolge einer Temperaturänderung der Tinte durch eine Vergrößerung oder Verminderung des der Düse zugeführten Tintendruckes ausgeglichen.

   Aufgabe der Erfindung ist es. einen neuen Tintenstrahlschreiber der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dein jede Temperaturänderung der in der Düse vorhandenen Tinte infolge der sich ändernden Umgebungstemperatur so ausgeglichen werden kann, daß Tintentröpfchen gleichmäßiger Größe aus der Düse· ausgestoßen werden.

   Bei einem Tintenstrahlschreiber der genannten Art im diese Aufgabe gemäß der Erfindung gelösi durch einen die Temperatur der an die Düse gegebenen Tinte erfassenden Temperaturfühler und durch eine die Ausgangsspannung des Hochspannungsgenerators in Abhängigkeil vom Ausgangssignal des Temperaturfühlers einstellbar steuernde Steuereinrichtung.

   Bei diesem Tintenstrahlschreiber wird erreicht, daß eine Kompensation einer durch Tempcraiuränderungen der Tinte bedingten Änderung der Tintenausstoßfrequenz auf rein elektrischem bzw. elektrostatischem Wege erreicht wird, indem die zum Ausstoßen der Tintentröpfchen bei dem hier benutzten Tintenstrahlschreiber ohnehin verwendete Hochspannung einsprechend einer auftretenden Temperaturänderung ebenfalls geändert wird, wodurch die Tintenausstoßfrcquenz unabhängig von der Temperatur konstant gehalten werden kann. Eine solche elektrische oder elektrostatische Regelung bzw. Kompensation ist dem älteren Vorschlag überlegen, da sie sehr viel feinfühliger anspricht als eine sich über die Pumpe und die Speiseleitung fortsetzende Druckänderung der Tinte. Außerdem ist eine Kompensation einer Temperaturänderung über den Druck regelungstechnisch sehr viel komplizierter, da der Druck der Tinte nicht nur von der Drehzahl der Pumpe, sondern darüber hinaus auch von der sich ändernden Temperatur und damit Viskosität der geförderten Tinte abhängt.

   Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Im einzelnen zeigt

   Fig. I ein eine Ausführungsform der Erfindung angebendes teilweises Blockschreibbild,

   Fig. 2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Tintenausstoßfrequenz und der Temperatur der in der Düse vorhandenen Tinte,