DE3146784A1

DE3146784A1 - Tintenstrahldruckgeraet

Info

Publication number: DE3146784A1
Application number: DE19813146784
Authority: DE
Inventors: Koichiro Tokyo Jinnai
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1980-11-25
Filing date: 1981-11-25
Publication date: 1982-06-09
Also published as: JPS5787966A; US4499475A

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Tintenstrahldruckgerät, das einen Tintenstrahlkopf zum Ausstoßen von Tinte unter Ultraschallschwingung aus seiner Düse, eine Ladeelektrode zum selektiven Laden von Tintentröpfchen in einer Position, wo die Tröpfchen nacheinander vom Strom der ausgestoßenen Tinte getrennt werden, und Ablenkelektroden zum Ablenken geladener Tintentröpfchen, um ihren Aufprall auf einem Papierbogen zu bewirken, aufweist.

In einem Tintenstrahldrucker der beschriebenen Art neigt Tinte in der Düse des Tintenstrahlkopfes dazu, zu trocknen bzw. zu verkrusten, wie nach einer langen Aussetzzeit des Betriebs des Druckers. Das Trocknen der Tinte in der Düse ergibt eine Richtungsabweichung des Tintenausstoßes bis zu einem ungewöhnlichen oder unkontrollierbaren Bereich, wenn der Drucker nach dem Aussetzen betrieben wird. Eine an dere Ursache einer solchen Richtungsabweichung des Tintenausstoßes wird durch Staubteilchen und dgl. gebildet, die sich auf der Wand der Düse ablagern können.Einmal außerhalb erwarteter Einflüsse, würden die Tintentröpfchen auf der Ladeelektrode und/oder Ablenkelektrode aufprallen, um dadurch verschiedene Pannen, wie elektrisches Entladen, herauszufordern .

Wenn ein Spannungsimpuls aufgrund des Verstopfens der Düse nicht in geeigneter zeitlich abgestimmter Beziehung zur Bildung eines Tintentröpfchens mit der L'adelektrode verbunden

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wird, kann das Tintentröpfchen nicht mit einem gewünschten Betrag elektrostatischer Ladung abgelagert werden und druckt daher einen Punkt auf dem Papierbogen an einer anderen als der erwarteten Stelle. Solche verlagerten Tintentröpfchen würden die Wiedergabe eines gewünschten Bildes auf dem Papierbogen stören. Im Hinblick darauf ist es üblich gewesen, eine geeignete Zeitabstimmung zum Anlegen eines Spannungsimpulses an die Ladeelektrode nach einer Ermittlung einer geeigneten Ladephase für ein Tintentröpfchen festzulegen. Ein kritischer Nachteil dieses Systems ist, daß das Fühlen einer zufälligen Änderung in der Richtung des Tinten*- ausstoßes unmöglich ist, oder, wenn nicht unmöglich, unvollständig obgleich zufriedenstellend, um zu bestimmen, ob die Ladezeit geeignet ist.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile der herkömmlichen, vorher abgehandelten Tintenstrahldrucker.

Sie schafft hierin insbesondere ein Tintenstrahldruckgerät, das zum Fühlen jeglicher zufälliger Änderung in der Richtung des Tintenausstoßes geeignet ist.

Die Erfindung schafft außerdem ein Tintenstrahldruckgerät, in dem, auf eine Änderung in der Richtung des Tintenausstoßes hin zu einem unkontrollierbaren Bereich als Ergebnis von Verstopfen der Düse seines Kopfes, ein Alarmsignal erzeugt wird und der Tintenausstoß aus der Düse sofort gestoppt wird, um elektrische Entladung und andere bislang aufgetretene Pannen zu vermeiden.

Die Erfindung schafft ferner ein allgemein verbessertes Tintenstrahldruckgerät .

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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen, auf die wegen ihrer großen Klarheit und Übersichtlichkeit bezüglich der Offenbarung ausdrücklich verwiesen wird, noch näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Tintenstrahldruckgerätes gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Antriebsschaltung zum Antreiben des Tintenstrahldruckers der Fig. 1; und

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der in Fig. gezeigten Steuerschaltung zeigt.

Während das Tintenstrahldruckgerät der Erfindung zahlreicher körperlicher Ausführungsformen fähig ist, abhängig von der Umgebung und den Erfordernissen des Gebrauchs, sind eine beträchtliche Anzahl der hierin gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen hergestellt, erprobt und verwendet worden und haben alle in vorzüglich zufriedenstellender Weise funktioniert.

In Fig. 1 weist der Tintenstrahldrucker einen Tintenstrahlkopf 12 auf, dem Tinte unter Druck aus einer Pumpe (nicht gezeigt) über ein elektromagnetisches Ventil 10 zugeführt wird. Der Tintenstrahlkopf 12 treibt die unter überdruck gesetzte Tinte und stößt sie aus seiner Düse aus. Der Tintenstrom aus dem Kopf/wird in eine Reihe bzw. Kette von

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Tintentröpfchen umgeformt, selektiv durch eine Ladeelektro- -V de 14 geladen und dann durch Ablenkelektroden 16, um auf ..-.:

einen Papierbogen (nicht gezeigt) aufzuprallen, abgelenkt. i Nicht-geladene Tintentröpfchen werden nicht abgelenkt sondern in einer Rinne 18 gesammelt, um vom Druckvorgang auf dem Papierbogen ausgeschlossen zu werden. Der Drucker der Fig. 1 ist mit einer Elektrode 20 zum Ermitteln einer Ablenkung eines Tintentröpfchens ausgestattet. Diese Elektrode 20 dient auch dazu, eine zufällige Änderung in der Tintenausstoßrichtung durch Aufprall eines geladenen Tintentröpfchens darauf, wie nachfolgend beschrieben, zu ermitteln.

In Fig. 2 ist eine Antreibschaltung zum Betreiben des Tintenstrahldruckers aus Fig. 1 gezeigt. Das Ausgangssignal eines Taktimpulsgenerators 30 wird durch einen Frequenzteiler 32 geteilt, um einen Zug sich wiederholender Impulse einer 132 , KHz-Frequenz zu schaffen. Dieser Impulszug wird durch einen Impuls-zu-Sinuswellen-Umwandler 34 in eine sinusförmige Welle umgeformt, die dann durch einen Verstärker 36 verstärkt wird. Der Ausgang des Verstärkers 36 ist mit dem Tintenstrahlkopf 12 der Fig. 1, um ihn anzutreiben, verbunden. Währenddessen stellt ein Ladeimpulsgenerator 38 Ladeimpulse ' ■ mit einer Frequenz von ein Halb der Frequenz des 132 KHz-Impulssignals her.■Obgleich wahlweise, ist der Ladeimpulsgenerator 38 so ausgebildet und angeordnet,-daß er bewirkt, daß Schutztröpfchen zwischen angrenzende geladene Tintentröpfchen kommen.

Es wird nunmehr auf das Ablaufdiagramm der Fig. 3 Bezug genommen, um ein Verfahren vom Liefern eines Ausgangssignals der Ablenkfühlelektrode 20 bis zum Fühlen einer Änderung in der Tintenausstoßrichtung zu beschreiben.

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Die Fühlelektrode 2O ist mit einer Integrierschaltung, die aus einem Verstärker 40 und einem Kondensator 42 aufgebaut ist, verbunden. Eine Steuerschaltung 44, die durch einen Mikrocomputer gebildet wird, erhält ein Ausgangssignal des Integrators, um zu bestimmen, ob ein geladenes Tintentröpfchen auf der Fühlelektrode 20 aufgeprallt ist. In der Steuerschaltung 44 wird ein C-Register mit einem Anfangs-Ladecode (C₀), wie einem hexadezimalen Code "618", geladen, und dann wird ein X-Register mit einem Anfangskorrekturbetrag von Ladung (X₀), wie einem hexadezimalen Code "20", geladen. Der Anfangsladecode wird aus dem C-Register einer Ablenksteuerschaltung 46 und von dort den Ladelektroden 14 über einen Digital-Analog-Wandler und

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ein Verstärkernetzwerk/zugeführt. In Antwort auf das Ausgangssignal des Netzwerks 48 lagert die Ladelektrode 14 eine elektrostatische Ladung auf einem Tintentröpfchen ab. Nach Ablauf von 3 msek ermittelt die Steuerschaltung 44, ob das geladene Tintentröpfchen auf der Fühlelektrode 20 aufgeprallt ist, d.h., ob die Fühlelektrode ein Ausgangssignal erzeugt hat. Es wird bemerkt werden, daß der Zeitraum von 3 msek unter gebührender Berücksichtigung der Ladezeit plus Flugzeit eines Tintentröpfchens verwendet wird.

Wenn das Ausgangssignal der Fühlelektrode 20 vorhanden ist und damit anzeigt, daß das geladene Tintentröpfchen darauf aufgeprallt ist, wird ein Signalzeichen (flag) H der Steuerschaltung 44 "1", so daß der Korrekturbetrag X vom Ladecode C abgezogen wird, um die Differenz (C - X) zu erzeugen, und gleichzeitig wird der Korrekturbetrag auf X/2 reduziert. Dies verringert die Ladespannung und dadurch die Ablenkung eines Tintentröpfchens. Ein solches Vorgehen wird

solange wiederholt, solange das Ausgangssignal der Fühlelektrode vorhanden ist. Wenn das Vorhandensein des Ausgangssignals der Fühlelektrode 20 andauert, selbst wenn der Korrekturbetrag X Null erreicht hat, wird ein Signalzeichen (flag) L der Steuerschaltung 44 nicht "1", wodurch UND der Signalzeichen L und H Null ergibt. Ein Transistor 50 wird somit leitend gemacht, um eine lichtemittierende Diode 52, die eine Alarmanzeige liefert, zu erregen.

Wenn andererseits das Ausgangssignal der Fühlelektrode 20 fehlt, was anzeigt, daß das geladene Tintentröpfchen sie verfehlt hat, wird das Signalzeichen L der Steuerschaltung 44 "1". Dann wird der Korrekturbetrag X zum Ladecode C addiert, um die Ablenkung eines geladenen Tintentröpfchens zu erhöhen.

Auf diese Weise konvergieren abgelenkte Tintentröpfchen schrittweise zum unteren Ende der Fühlelektrode, um schließlich eine Bezugsablenkung abzugrenzen.

Angenommen die Tintenausstoßrichtung aus dem Kopf 12 sei um einen großen Betrag entweder seitlich oder nach unten entsprechend der Verstopfung der Düse abgewichen. Unter dieser Bedingung prall kein Tintentröpfchen auf der Fühlelektrode 20 auf, deren Ausgangssignal deshalb fehlt. Das erhält das Signalzeichen H bei "0" aufrecht, so daß UND der Signalzeichen L und H Null ist, was einen die Verstopfung anzeigenden Alarm erzeugt. In gleicher Weise fehlt das Ausgangssignal der Fühlelektrode- 20, wenn die Richtung des Tintenausstoßes sich beträchtlich nach oben außerhalb des Berei- ■■ ches der Fühlelektrode 20 verschoben hat. Dies hindert das Signalzeichen H am "1"-Werden und erzeugt einen Alarm entsprechend dem NuIl-UND der Signalzeichen L und H. In jedem Fall ist der Kollektorausgang des Transistors 50 mit dem

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elektromagnetischen Ventil 10 in Antwort auf den Alarm verbunden, wodurch das Ventil 10 entregt wird, um den Tintenausstoß sofort anzuhalten. Wenn die tatsächliche Richtung des Tintenausstoßes mit der vorbestimmten übereinstimmt, ist das UND der Signalzeichen L und H "1", und das Steuersignal 44 schaltet die spannungsführende Schaltung von der Ablenksteuerschaltung 46 an eine Ladesteuerschaltung 54 mit ihrem Schaltausgang. Dann führt die Antreibschaltung eine Ladesteuerung wie unter herkömmlichen Druckbedingungen aus.

Zusammengefaßt kann ersehen werden, daß die Erfindung ein Tintenstrahldruckgerät schafft, das frei von elektrischer Entladung oder dgl. Pannen trotz möglichen Verstopfens seiner Düse mit darin getrockneter Tinte oder darauf abgelagerten Staubteilchen ist. Verstopfen der Düse würde sonst die Richtung des Tintenausstoßes bis zu einem nicht mehr steuerbaren Bereich, wie vorstehend beschrieben, verschieben.

Verschiedene Modifikationen sind für den Durchschnittsfachmann nach Erhalt der Lehre der vorliegenden Beschreibung möglich, ohne von deren Bereich abzuweichen. Z.B. kann die Alarmanzeige weggelassen werden, derart, daß der Ausgang der Steuerschaltung zum Unterbrechen des Tintenausstoßes direkt mit dem elektromagnetischen Ventil verbunden sein kann.

Claims

.··.:— ?1AR7P!A BERG.* "STAPF:· ^ΟΓίν/φξ · SANDMAIR ^ΑΤΕΤίΓΑΝ WÄL.TE: * MAUERKIRCHERSTRASSE 45 · 8000 MÜNCHEN βΟ 2 5. Nov. 1981 Ricoh Company, Ltd. Tokyo / Japan Tintenstrahldruckgerät Patentansprüche

1.) Tintenstrahldruckgerät mit

einem Tintenstrahlkopf (12) zum Ausstoßen eines Tintenstrahls,

einer Ladeeinrichtung (14) zum elektrostatischen und selektiven Laden von vom Tintenstrahl abgetrennten Tintentröpfchen , und

einer Ablenkeinrichtung (16) zum elektrostatischen Ablenken der geladenen Tintentröpfchen,
ge kennzeichnet durch eine Ablenkfühleinrichtung (20) zum Fühlen einer tatsächlichen Ablenkung der Tintentröpfchen und zum Erzeugen eines

Vll/WW/mj

« (089) 988272-74 Telex: 0524560 BERG d . Bankkonten: Bayer. Veteinsbank München 453100 (BLZ 700202 V.,

'Telegramme (cable): Telekopierer: (089) 983049 Hypo-Bnnk München 441012285Π r.-u 70020011) Swift Code HYp-

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Ausgangssignals auf den Aufprall der Tröpfchen darauf hin, und

eine Steuereinrichtung (46) zum Ermitteln, ob die tatsächliche Ablenkung in einem Zustand ist, der zu einer vorbestimmten Bezugsablenkung steuerbar ist, in Antwort auf einen Status des Ausgangssignals der Ablenkfühleinrichtung (20), wobei die Steuereinrichtung (46) den Tintenauastoß aus dem Tintenstrahlkopf (12) unterbricht, wenn der Status des Ausgangs der Ablenkfühleinrichtung (20) anzeigt, daß die Ablenkung außerhalb des steuerbaren Zustands ist.

2. Tintenstrahldruckgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht-steuerbare Zustand der Ablenkung durch fortwährendes Erscheinen des Ausgangssignals des Ablenkfühlers (20) nach Vollendung einer vorbestimmten Ablenksteuerung zu der Bezugsablenkung angezeigt wird.

3. Tintenstrahldruckgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht-steuerbare Zustand der Ablenkung durch fortwährende Abwesenheit des Ausgangssignals des Ablenkfühlers (20) nach der Vollendung einer vorbestimmten Ablenksteuerung zu der Bezugsablenkung angezeigt wird.

4. Tintenstrahldruckgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkfühleinrichtung eine Ablenkfühlelektrode aufweist.

5. Tintenstrahldruckgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Alarmeinrichtung (52) zum Erzeugen eines den nicht-steuerbaren Zustand der Ablenkung anzeigenden Alarmsignals.