DE2607704B2

DE2607704B2 - Tintenstrahlschreiber

Info

Publication number: DE2607704B2
Application number: DE2607704A
Authority: DE
Inventors: Takahiro Hitachi Ibaraki Yamada (Japan)
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1975-02-26
Filing date: 1976-02-25
Publication date: 1979-05-17
Also published as: US4086602A; DE2607704C3; DE2607704A1; JPS5197934A

Description

Ein Tintenstrahlschreiber nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 24 31 077 bekannt. Bei einem derartigen Tintenstrahlschreiber besteht das Problem, daß am Anfang jedes Schreibvorgangs die erforderliche Synchronisation zwischen den einzelnen Impulsen des Informationssignals und den die Ladeeinrichtung passierenden Tinteniropfen häufig noch nicht gegeben ist, weil sich stabile Verhältnisse in der Unterteilung des aus der Düse kontinuierlich austretenden Tintenstrahls erst nach einer mehr oder weniger langen Einschwingperiode einstellen. Solange eine solche Synchronisation nicht gegeben ist, werden die einzelnen Tropfen nicht oder nicht vollständig entsprechend der Höhe des jeweils zugeordneten Impulses des Informationssignals aufgeladen, so daß das auf dem Aufzeichnungsmedium erzeugte Bild während der Einschwingperiode mehr oder weniger stark verzeichnet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Tintenstrahl in der Einschwingperiode auf einen Abfallfänger zu richten und dadurch gegenüber dem Aufzeichnungsmedium auszublenden.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe erfolgt nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1. Danach wird durch die Gestaltung des Abfallfängcrs in Verbindung mit der Steuerung der zusätzlichen Ablenkeinrichtung erreicht, daß die Abbildung während der genannten Einschwingperiode von dem Aufzeichnungsmedium abgeholten wird.

Demgegenüber hat bei der Vorrichtung nach der

deutschen Offenlegungsschrift 24 31 077 die zusätzliche

Ablenkeinrichtung den ganz anderen Zweck, bei

ι mehreren parallel betriebenen Tintenstrahldüsen eine

Justiermöglichkeit zu schaffen. Aus der weiteren deutschen Offenlegungsschrift

22 61 251 ist es zwar bekannt, gewisse Schwierigkeiten beim Einschalten des Aufzeichnungsbetriebs durch

in Ablenkung der Tropfen auf einen Auffängor zu beseitigen; der in dieser Veröffentlichung beschriebene

Tintenstrahlschreiber ist jedoch grundsätzlich anders

aufgebaut, so daß die dort angegebene Lösung bei einem Tintenstrahlschreiber nach dem Oberbegriff des

ι) Patentanspruchs I nicht anwendbar ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unieransprüchen gekennzeichnet

Anhand der in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher j» erläutert. Es zeigt

Fig. I die schematische perspektivische Ansicht der Anordnung der wesentlichen Bestandteile eines Tintenstrahlschreibers und

F i g. 2 eine Tropfen-Erzeugungsvorrichtung. _> > Bei der Anordnung der F i g. I wird eine Tintendüse 1 mittels eines piezoelektrischen Kristalls 3 mechanisch in Schwingungen versetzt. Dem Kristall 3 wird von einer hochfrequenten Sparrongsquelle 2 Energie zugeführt. Die unter Druck stehende und der Düse 1 zugeführte «ι Tinte wird in Form eines Tintenstrahls 4 aus der Düsenöffnung ausgespritzt Das vordere Ende des Tintenstrahls 4 wird in Tintentropfen unterteilt. An der Stelle, an der die Tintentropfen aufgetrennt und aus dem Tintenstrahl 4 erzeugt werden, sind Ladeeiektroden 5a ΐϊ und5bangeordnet, milderen Hilfe entsprechend einem Videosignal Ladungen auf die Tintentropfen aufgebracht werden. Die Elektroden 5a und 5b sind zueinander parallele Platten. Ein Luftspalt erstreckt sich in einer ersten Richtung, beispielsweise der Richtung in der K-Achse zwischen den Elektroden 5a und 5b (im folgenden wird die erste Richtung als Richtung der K-Achse angenommen).

In dem Bereich, in dem die Tinte in Form eines Strahls aus der Düse 1 ausgespritzt wird, ist eine erste ti Ablenkelektrode 6 angeordnet, wobei zwischen der Ablenkelektrode und der Düse bzw. dem Strahl ein kleiner Luftspalt besteht. Im Flug- oder Ausbreitungsbereich der Tintentropfen sind zweite Ablenkelektroden 7ü und 7b angeordnet, die die Tintentropfen in einer '. /weilen Richtung mit einer Ablenkkraft beaufschlagen, beispielsweise in Richtung der A'-Achse gegen die geradlinige Ausbreitungsrichtung. Der Luftspalt zwischen den zweiten Ablenkelektroden 7a und Tb ist am vorderen Endteil breiter als am hinteren Endteil.

Ein Abfallfänger 8 befindet sich in der Flugbahn der Tintentropfen 4a,die in K-Richtung unabgelenkt fliegen, und in der Flugbahn der Tintentropfen 4b, die in Richtung der K-Richtung abgelenkt wurden. Die nicht vom Abfallfänger 8 aufgefangenen Tintentropfen haften :in auf einem Aufzeichnungsmedium 9 an und bilden Punkte, die eine Information 10 darstellen. Das Aufzeichnungsmedium 9 bewegt sich in Richtung des oberhalb desselben eingezeichneten Pfeils (Richtung der K-Achsc).

h'i Mit Hilfe einer Steuerschaltung Il wird die erste Ablcnkelektrode 6 mit eine Spannung beaufschlagt, die eine Kraft zur Ablenkung des Tintenstrahls 4 erzeugt. Die Steuerschaltung Il arbeitet so, daß die Spannung

der ersten Ablenkelektrode 6 bei stabiler Erzeugung der Tintentropfen zugeführt wird. Eine Videosignal-Steuerschaltung 12 arbeitet so, daß zwischen Düse I und Ladeelektroden 5a und 5b eine Spannung anliegt, um eine der Ablenkung der Tintentropfen entsprechende Polarität und Ladungen zu erzeugen, deren Menge der Größe der Ablenkung entspricht Mit Hilfe einer Konstantspannungsquelle 13 wird den zweiten Ablenkelektroden 7a und Tb eine Vorspannung zugeführt. Eine Druck- und Speiseeinrichtung 14 enthält einen nichtgezeigten Tintenbehälter und eine ebenfalls nichtgezeigte Druckpumpe. Sie arbeitet so, daß unter Druck stehende Tinte der Düse 1 über eine Leitung 15 zugeführt und die vom Abfallfänger 8 aufgefangene Tinte durch eine Leitung 16 der Speiseeinrichtung 14 zugeführt und wiederverwendet werden kann.

Beim Start des derart aufgebauten Schreibers wird die Düse 1 mit Hilfe des piezoelektrischen Kristalls 3 mechanisch mit der Frequenz der hochfrequenten Spannungsquelle 2 in Schwingungen gesetzt und die unter Druck stehende Tinte wird aus der Druck- und Speiseeinrichtung 14 durch die Leitung 15 der Düse 1 zugeführt.

Die unter Druck stehende Tinte wird in Form des Tintenstrahls 4 aus dem vorderen Ende der Düse 1 ausgespritzt. Am vorderen Ende des Tintenstrahls wachsen die durch die mechanische Schwingung der Düse 2 gebildeten Verengungen an, so daß der Tintenstrahl getrennt und die Tintentropfen erzeugt werden. Wird der ersten Ablenkeiektrode 6 keine Spannung zugeführt, so bewegt sich der Tintenstrahl 4 geradlinig fort und wird nicht in K-Richtung abgelenkt Dabei treffen die Flugbahnen der vom Tintenstrom 4 erzeugten Timentropfen auf einer punktierten Linie am Abfallfänger 8 auf.

Ist die Spannung zwischen der Düse 1 und den Ladeelektroden 5a und 5b gleich Null, so werden die Tintentropfen nicht aufgeladen. Sie werden nachher durch die zweiten Ablenkelektroden Ta und Tb keiner elektrostatischen Ablenkkraft ausgesetzt, so daß sie in Richtung der Y-Achse unabgelenkt weiterfliegen. Wird darauf eine Videosignalspannung angelegt, die an der Düse 1 positiv und an den Ladeelektroden 5a und 5b negativ ist, so werden die Tintentropfen bei der Trennung des Strahls und ihrer Erzeugung positiv aufgeladen. Sie werden im Fluge, während sie durch den Raum zwischen den zweiten AblenkJektroden 7a und Tb fliegen, durch eine elekrostatische Kraft von der Ablenkelektrode Tb angezogen und zu dieser hin abgelenkt Werden die Tintentropfen dagegen negativ aufgeladen, so werden sii zur Ablenkelektrode 7a hin abgelenkt. Sind zu dieser Zeit die Tintentropfen durch die Videosipnalspannung richtig aufgeladen, so werden sie um ein vorherbestimmtes Maß abgelenkt und haften schließlich an einer voi herbestimmten Stellung des Abfallfängers 8 an (..'in Teil am rechten Ende in Fig. 1). Die den Ladeelektrodcn 5a und 5b zugeführte Informutionssignalsparinung ist pulsierend. Wenn daher die Trennung der Tintentropfen und die Phase der Erzeugung der Impulsspannung nicht übereinstimmen, geht die entsprechende Beziehung zwischen der Größe der Vicleosignalspunniing und der Ladungsstärke der Tintentropfen verloren, so daß die vorherbestimmte Ablenkung nicht erreichbar ist. In dem oben beschriebenen Zustand kann daher ein nich'.gezeigter Tintentropfendetektor an der vorherbestimmten Stellung vorgesehen werden, um die Übereinstimmung zwischen der Erzeugung des einzelnen Tintentropfens und der Phase der Informationssignalspannung zu erfassen. Nachdem auf diese Weise sichergestellt ist, daß die Phase der Trennung und die Erzeugung des Tintentropfens und die Phase der Informationssignalspannung übereinstimmen, wird die Spannung der ersten Ablenkelektrode 6 zugeführt. Dann wird der Tintenstrahl 4 in Richtung zur Elektrode 6 (in Richtung der K-Achse) abgelenkt Das heißt, wenn die Ablenkspannung (positiv) an die erste Ablenkeiektrode 6 angelegt wird (F i g. 2), so werden auf diesen Teil des Tintenstrahls 4 negative Ladungen, entgegengesetzt der Aufladung der Ablenkelekirode 6, aufgebracht. Da infolge des elektrischen Feldes der Ablenkelektrode 6 eine Anziehungskraft auf die negativen Ladungen wirkt, wird der Tintenstrahl 4 in Richtung zur Ablenkeiektrode (in Richtung der K-Achse) abgelenkt Ist der Tintenstrahl 4 auf diese Weise in Richtung der ersten bzw. K-Achse abgelenkt, dann verläuft die Flugbahn des getrennten und vom vorderen Ende des Tintenstrahls 4 erzeugten Tintentropfens Ab in K-Richtung paran^l versetzt zur Flugbahn des Tintentropfens 4a. Der fintentropfen weicht von der gestrichelten Linie 20 am Abfallfänger 8 ab und bewegt sich auf einer angenommenen gestrichelten Linie 21 auf dem Aufzeichnungsmedium 9. Unter diesen Bedingungen wird der zur Aufzeichnung erforderliche Tintentropfen mit Ladungen beaufschlagt, die der Anhaftstellung und der Informationssignalspannung entsprechen. Dann fließt der Tintentropfen am gemäß F i g. 1 rechten Teil des Abfallfängers 8 vorbei und trifft auf die gewählte Stelle der Linie 21 am Aufzeichnungsmedium 9, so daß der Aufzeichnungspunkt gebildet werden kann. Dagegen werden zur Punktbildung nicht notwendige Tintentropfen einer Ablenkung in X-Richtung in vorherbestimmter Größe unterworfen und vom rechten Teil des Abfallfängers 8 aufgefangen.

Durch die oben beschriebenen Maßnahmen werden sämtliche Tintentropfen vom Abfallfänger 8 in dem Zustand aufgefangen, in dem die Trennung und Erze'igung der Tintentropfen nicht stabil ist (insbesondere bei hetriebsbeginn), so daß weder das Gerät selbst noch das Aufzeichnungsmedium 9 verschmutzt werden. Es wird dadurch erleichtert, daß bei Betriebsbeginn die Tintentropfen aufgeladen werden, indem .;ie mit sinern Phasenerfassungssignal vorherbestimmter Größe als Informationssignalspannung beaufschlagt werden, worauf sie abgelenkt und der Phasenerfassung unterworfen werden. Dies war bisher bei Ablenkung der Tintentropfen in einer Richtung innerhalb des Ausmaßes des Abfallfängers durch Ablenkung der Tintentropfen in der Richtung entgegengesetzt einer Stellung, in der die Tintentropfen nicht abgelenkt werden, oder einer Aufzeichnungsinformation möglich. Bei Tintenstrahl-Schreibern mit in zwei Richtungen wirkenden Ablenksystem war diese Technik jedoch bisher unmöglich. Obwohl bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die elektrostatische Kraft die Ablenkkraft darstellt, kann auch ein Tintenstrahlschreiber verwendet werden, bei dem mit Magnetpulver vermischte Tinte durch eine elektromagnetische Kraft abgelenkt wird. Auch kann die Ablenkung in der ersten axia'en Richtung durch eine elektromagnetische und die in der zweiten axialen Richtung durch eine elektrostatische Kraft oder umgekehrt erfolgen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I!, Tintenstrahlschreiber, bei dem sich der Tintenstrahl zwischen dem Austritt aus der Düse und dem Aultreffen auf das Aufzeichnungsmedium in eine Folge einzelner Tropfen unterteilt, mit einer Ladeeinrichtung, die den einzelnen Tropfen eine dem jeweils zugeordneten Impuls eines Informationssignals entsprechende Ladung erteilt, einer Ablenkeinrichtung, die die einzelnen Tropfen entsprechend ihrer jeweiligen Ladung in einer quer zu ihrer Flugrichtung und quer zur Vorschubrichtung des Aufzeichnungsmediums verlaufenden Aufzeichnungsrichtung ablenkt, einem vor dem Aufzeichnungsmedium angeordneten Abfallfänger, auf den die nicht zur Aufzeichnung des Informationssignals benötigten Tropfen gelenkt werden, sowie einer zusätzlichen Ablenkeinrichtung, die den noch nicht in Tropfen unterteilten Tintenstrahl quer zur Aufzeichnungsrichtung ablenkt, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Ablenkeinrichtung (6J bei Erreichen des Normalbetriebs einschaltbar ist und den Tintenstrahl derart ablenkt, daß die Tropfen einen in Aufzeichnungsrichtung verlaufenden Teil des Abfallfängers (8) vermeiden.
2. Tintenstrahlschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Ablenkeinrichtung (6) durch einen Detektor umschaltbar ist, der die Phasenkoinzidenz zwischen den Tropfen und den Impulsen des Informationssignals erfaßt.
3. Tintenstrahlschreiber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Phasenkoinzidenz der Detektor an einer vorgegebenen Stelle angeordnet ist, auf din die Tropfen mit einem Prüfsignal in Aufzeichnun^srichtung abgelenkt werden.