DE3414948A1

DE3414948A1 - Energiequelle fuer einen farbstrahldrucker

Info

Publication number: DE3414948A1
Application number: DE19843414948
Authority: DE
Inventors: Kazumi Kashiwa Chiba Ishima
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1983-04-20
Filing date: 1984-04-19
Publication date: 1984-10-25
Also published as: DE3414948C2; JPS59194869A; US4555713A

Description

34U9A8

-A-

Anwaltsakte: 33 4 30

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Energiequelle für einen Farbstrahldrucker, welcher eine Anzahl getrennter Ablenkelektroden aufweist, und betrifft insbesondere eine Energiquelle für einen Farbstrahldrucker, welche die jeweiligen Ablenkelektroden mit Spannungen versorgen kann, welche so gesteuert sind, daß ein Entladen an den gesonderten Ablenkelektroden ausgeschlossen ist.

in einem Farbstrahldrucker, in welchem eine Aufladung und anschließend eine Ablenkung vorgenommen wird, wird einem Kopf zugeführte Farbe aus einer Düse des Kopfes ausgestoßen, um dann an einer vorbestimmten Stelle in Tröpfchen aufgeteilt zu werden. Eine Ladeelektrode ist an der Stelle angeordnet, an welcher die Farbe in Tröpfchen aufgeteilt wird.und wo sie mit Ladespannungen versehen wird, um die Tröpfchen selektiv zu laden. Die geladenen Tröpfchen werden dann durch eine Ablenkelektrode abgelenkt, um auf ein um eine Walze gelegtes Papier aufzutreffen, wodurch dann Zeichen und/oder Figuren ausgedruckt werden. Die übrigen Tröpfchen, welche durch die Ladeelektrode ungeladen belassen worden sind, werden von einem Auffänger eingefangen.

Wenn in einem Farbstrahldrucker mit einem solchen Aufbau der Abstand von der Düse des Kopfes zu der Aufzeichnungsfläche auf der Walze größer wird, wird der Einfluß einer Coulomb-Kraft_; die zwischen benachbarten Tröpfchen wirkt, der Luftwiderstand u.a. beträchtlich, so daß dies Verzerrungen in den gedruckten Zeichen und Bildern zur Folge

hat. Obwohl die Verzerrungen beseitigt werden können, indem der Abstand zwischen der Düse des Kopfes und der Aufzeichnungsfläche an der Walze verkürzt wird, kann dies

nicht durchgeführt werden, wenn nicht eine höhere Ablenkspannung an die Ablenkelektrode angelegt wird. Aufgrund der höheren Ablenkspannung steigt jedoch die Neigung bezüglich Verzerrungen bei der Ablenkung und hinsichtlich Leckstellen an ader Ablenkelektrode.

Um die vorstehend beschriebene Schwierigkeit zu lösen, ist in der Praxis ein Farbstrahldrucker vorgeschlagen und eingesetzt worden, bei welchem eine Ladung und Ablenkung durchgeführt wird, wobei die Ablenkelektrode in eine Anzahl Ablenkelektroden, beispielweise zwei, aufgeteilt ist, und verschiedene Ablenkspannungen an die jeweiligen Ablenkelektroden angelegt werden. Bei dieser Art Farbstrahldrukker, der mit zwei gesonderten Ablenkelektroden geliefert wird, können Verzerrungen bei der Ablenkung unterdrückt werden, und außerdem können beträchtliche Ablenkwerte eingestellt werden. Jedoch erfordert ein Farbstrahldrucker mit zwei Ablenkelektroden zumindest zwei Hochspannungsquellen, wodurch die Kosten proportional ansteigen. Wenn jedoch die zwei Ablenkspannungen nicht in gleicher Weise auf- oder abgebaut werden, wird die Spannung an den Ablenkelektroden größer, was dann wieder zu Leckstellen und im schlimmsten Fall zu einem Entladen führt. Hierdurch wiederum würden andere Schaltungen beschädigt, die in dem Drucker untergebracht sind, und/oder es könnte Störungen zur Folge haben.

Gemäß der Erfindung soll daher eine Energiequelle für einen Farbstrahldrucker geschaffen werden, welcher mit einer An-

^O zahl gesonderter Ablenkelektroden versehen ist, und bei welcher ein Entladen an der Anzahl gesonderter Ablenkelektroden ausgeschlossen ist. Ferner soll gemäß der Erfindung eine Energiequelle für einen Farbstrahldrucker geschaffen werden, welche jede eine Anzahl gesonderter Ablenkelek-

troden mit gesteuerten Ablenkspannungen versorgt.

Gemäß der Erfindung ist dies bei einer Energiequelle für

einen Farbstrahldrucker durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Energiequelle geschaffen, welche eine Gleichspannungsquelle, eine Spannungssteuerschaltung zum Steuern einer Ausgangsspannung der Gleichspannungsquelle, einen Transformator zum Ändern der Größe einer gesteuerten Spannung, welche von der ¹^ Spannungssteuerschaltung an eine Primärwicklung angelegt worden ist, und welcher die geänderte, gesteuerte Spannung an einer Sekundärwicklung erzeugt, eine erste Formerschaltung und eine zweite Formerschaltung aufweist, um eine Ausgangsspannung jeweils gleichzurichten und zu glätten, welche an der Sekundärwicklung des Transformators erscheint, und eine Entladungszeitkonstanten-Steuerschaltung aufweist, um die Entladungszeitkonstanten von Ausgangsspannungen der ersten und der zweiten Formerschaltung gleich zu machen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig.1 eine schematische Ansicht eines Farbstrahldruckers, bei welchem eine Aufladung und eine Ablenkung vorgesehen ist, und bei welchem die Erfindung anwendbar ist;

Fig. 2 ein Schaltungsdiagramm einer Energiequelle 30

gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine Kurvendarstellung, in welcher die Arbeitsweise der in Fig.2 wiedergegebenen Energiequelle gezeigt ist, und

Fig.4 ein Schaltungsdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

In Fig.1 ist ein in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichneter Farbstrahldrucker dargestellt, bei welchem eine Aufladung und eine Ablenkung durchgeführt wird, und bei welchem die Erfindung anwendbar ist. In dem Drucker 10 wird unter Druck stehende Farbe aus einer Düse eines Kopfes 12 ausgestoßen, und der sich ergebende Farbstrahl 12 wird an einer vorbestimmten Stelle hinter der Düse in Tröpfchen 18 aufgeteilt. Eine Ladeelektrode 16 lädt die Tröpfchen 18 entsprechend einer Ladespannung, welche einem auszudruckenden Datensignal zugeordnet ist,und welche von einer Ladespannungsquelle 20 geliefert wird. Die geladenen Tröpfchen 18 werden an zwei zusammenwirkenden Ablenkelektroden 22a und 22b abgelenkt, an welche Ablenkspannungen HVa bzw. HVb angelegt werden. Die abgelenkten Tröpfchen 24 treffen auf an einer Walze 26 angeordnetes Papier 2£f, um Zeichen und/ oder Figuren auszudrucken. Tröpfchen 30, welche nicht an dem Drucken teilnehmen, werden mittels eines Auffängers eingefangen, um in einen (nicht dargestellten) Farbbehälter zurückgeleitet zu werden.

Bei dem vorstehend beschriebenen Farbstrahldrucker können die Ablenkverzerrungen verringert werden/und es können große Ablenkwerte erreicht werden, wie vorstehend ausgeführt ist, indem die verschiedenen Ablenkspannungen HVa bzw. HVb an die Ablenkelektroden 22a bzw. 22b angelegt werden. Jedoch müssen die unterschiedlichen Ablenkspannungen HVa, HVb von zwei getrennten Hochspannungsquellen zugeführt werden, was eine Kostenerhöhung zur Folge hat. Wenn die zwei Ablenkspannungen sich nicht in gleicher Weise auf-

^Q und abbauen, wird ferner die Spannung an den Ablenkelektroden 2 2a und 22b unvermeidlich höher, was dann zu einer Leckstelle oder im schlimmsten Fall zu einer Entladung einlädt, wodurch dann andere Schaltungen zerstört und/oder Störungen hervorgerufen werden.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, welche die vorstehend beschriebenen Nachteile nicht mehr aufweisen, wer-

— 8 —

34U948 -δι den nunmehr anhand der Fig.2 bis 4 beschrieben. In Fig.2 ist eine in ihrer Gesamtheit mit 40 bezeichnete Energiequelle gemäß der Erfindung für einen Farbstrahldrucker dargestellt, bei welchem eine Ladung und Ablenkung durchgeführt wird. Die Energiequelle 40 weist eine Gleichspannungsquelle 42, eine Impulsbreiten-Steuerschaltung 44 zum Ändern der Impulsbreite einer von der Gleichspannungsquelle 42 abgegebenen Spannung, einen Transformator 46, der mit einer Spannung mit geänderter Impulsbreite gespeist wird, und Formerschaltungen 48 und 50 auf, die jeweils mit Erde verbunden sind und dazu verwendet werden, eine Spannung gleichzurichten und zu glätten, welche an der Sekundärwicklung des Transformators 46 anliegt. In den Formerschaltungen 48 und 50 können im Hinblick auf ein Herabsetzen des Spannungsverhältnisses an dem Transformator 46 sowie im Hinblick auf die Durchschlagspannung ein Spannungsverdoppler verwendet werden. Die Ausgangsspannung der Formerschaltung 48 wird als eine Ablenkspannung HVb zu der Ablenkelektrode 22b geleitet, während die Ausgangsspannung der Formerschaltung 50 als eine Ablenkspannung HVa zu der anderen Ablenkelektrode 22a geleitet wird.

Ein Ausgleichwiderstand R.. ist zwischen den Ausgangsanschluß der Formerschaltung 48 und Erde geschaltet. Eine * Reihenschaltung 52 aus einem Widerstand R„ und einem veränderlichen Widerstand R-, ist zwischen den Ausgangsanschluß der Formerschaltung 50 und Erde GND geschaltet. Die Reihenschaltung 52 dient dazu, eine Änderung in der Ausgangsspannung der Formerschaltung 50, d.h. eine Änderung

in der Ablenkspannung HVa festzustellen. Die durch die Reihenschaltung 52 festgestellte Spannung wird dann an die Impulsbreitensteuerschaltung 44 rückgekoppelt, so daß die Ausgangsspannung der Formerschaltung 50 und dadurch die Ablenkspannung HVa und HVb auf vorbestimmte Werte gesteu-

ert werden.

Wie in Fig.3 dargestellt, ermöglicht es die Energiequelle

40 gemäß der Erfindung, daß die beiden Spannunge HVa und HVb im wesentlichen in gleicher Weise miteinander aufgebaut werden. Wenn jedoch die Gleichspannungsguelle 42 abgeschaltet wird ,fallen dadurch die Spannungen HVa und HVb in sehr unterschiedlicher Weise; bezüglich der Zeit entwickelt sich eine Potentialdifferenz (HVb - HVa), wie durch einen schraffierten Bereich A in Fig.3 dargestellt ist, wodurch sich eine Funkenbildung u.a. an den Ablenkelektroden 22a bzw. 22b entwickelt.

Gewöhnlich -haben die Ablenkelektroden einen Isolierwiderstand von mehreren hundert bis mehreren tausend Megohm, da dies einfach durch Luftspalte gebildet ist. Im Unterschied hierzu ist in der Energiequelle 40 gemäß der Erfindung der Widerstand R2 mit einem Widerstandswert von einigen zehn bis einigen hundert Megohm auf der Seite der Spannung HVa angeordnet, wodurch ein beträchtlicher Unterschied in der Entladezeitkonstante zwischen den Spannungen HVa und HVb eingebracht wird. Folglich ist in der dargestellten Ausführungsform der Ausgleichswiderstand R₁ auf der Seite der Spannung HVb vorgesehen, · um die Entladezeitkonstanten der Spannungen HVa und HVb auszugleichen, wodurch eine Entladungswellenform entwickelt wird, wie sie durch eine gestrichelte Kurve in Fig.3 dargestellt ist.

In Fig.4 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Auch hier weist die Energiequelle 6 0 eine Gleichspannungsquelle 42, einen Transformator 46, Formerschaltungen 48 und 50, einen Widerstand R₁ und eine Serien^ow schaltung 52 aus den Widerständen R₂ und R auf. Diese Schaltungselemente haben dieselbe Funktion wie die in der ersten Ausführungsform, und brauchen daher nicht nochmal im einzelnen beschrieben zu werden. Die zweite^in Fig.4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der

ersten Ausführungsform dadurch, daß sie die Frequenz der Ausgangsspannung der Gleichspannungsquelle und nicht die Impulsbreite ändert. Zu diesem Zweck ist in der Energie-

- 10 -

34U948

-ιοί quelle 60 eine Frequenzsteuerschaltung 62 vorgesehen. Die Sekundärwicklung des Transformators 46 in der zweiten Ausführungsform ist geteilt.

In der zweiten Ausführungsform würden, wie es im Falle der ersten Ausführungsform der Fall gewesen ist, die Entladungszeitkonstanten der Spannungen HVa und HVb ohne die Reihenschaltung 52 sehr unterschiedlich voneinander sein. Die Reihenschaltung 52 aus dem Widerstand R- und dem veränderlichen Widerstand R_ , wie sie in Fig.4 dargestellt ist, dient dazu, die Entladungszeitkonstanten der Spannungen HVa und HVb auszugleichen, wodurch dann Funken an den Ablenkelektroden 22a und 22b oder ein Schaden an anderen Schaltungen ausgeschlossen ist.

Gemäß der Erfindung ist somit eine Energiequelle für einen Farbstrahldrucker mit getrennten Ablenkelektroden geschaffen, welche die Entladungszeitkonstanten von Ablenkspannungen im wesentlichen ausgleicht, welche an die jeweiligen Ablenkelektroden angelegt werden; hierdurch kommt es dann an den getrennten Ablenkelektroden nicht mehr zu Entladungen, und andere Schaltungsteile werden nicht beschädigt, selbst wenn eine Gleichspannungsquelle abgeschaltet wird.

Ende der Beschreibung

■/14'

- Leerseite -

Claims

BERG · STAFF ■ ΓΌΗΛΆΕΕ 3ANDMAIR PATEN !ANWÄLTE ο / 1 / Q / O MAUERKIRCHERSTRASSE 45 8000 MÜNCHEN 80 Anwaltsakte: 33 430 Ricoh Company, Ltd. Tokyo / Japan Energiequelle für einen Farbstrahldrucker Patentansprüche

1. !Energiequelle für einen Farbstrahldrucker, bei welchem

Ladung und eine Ablenkung durchgeführt wird,und welcher zumindest eine erste Ablenkelektrode und eine zweite Ablenkelektrode hat, die von der ersten Alenkelektrode getrennt ist, gekennzeichnet durch eine Gleichspannungsquelle (42);

eine Spannungssteuerschaltung (44) zum Steuern der Ausgangsspannung der Gleichspannungsquelle (42); einen Transformator (46) zum Ändern einer Größe der gesteuerten Spannung, die von der Spannungssteuerschaltung (44) an eine Primärwicklung angelegt wird, und zum Erzeugen der geänderten, gesteuerten Spannung an einer Sekundärwicklung; eine erste Formerschaltung (48) und eine zweite Formerschaltung (50), um jeweils eine Spannung gleichzurichten und zu glätten, die an der Sekundärwicklung des Transformators (26) anliegt, und um Ausgänge der ersten und zweiten Formerschaltung (48, 50) an die erste und die zweite Ablenkelektrode (22a, 22b) als eine erste Ablenkspannung (HVa) bzw. als

«1089.1 9882 72^T ' Telex- 524 560BERGd Bankkonten- Bayet. Veremsriank München 453100 (BLZ 700 20? /0)

Telegramme (cable): Telekopierer_: (089) 983049 Hyf.o-Bank München 4410122 850 (BL7 700 20011, Swift Code. hYHu OF. MM

BERGSTAPFPATENT München KaIIe In'ütec 6350 Gf Il -t III Postscheck München 65343-808 (BLZ 7001008Oi

34Ί49Α8

eine zweite Ablenkspannung (HVb) anzulegen; und eine Ladezeitkonstanten-Steuerschaltung (R₁ bis R), um Ladezeitkonstanten von Ausgangsspannungen der ersten und der zweiten Formerschaltung (48, 50) im wesentlichen gleich zu machen.

2. Energiequelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungssteuerschaltung eine Impulsbreiten-Steuerschaltung (44) zum Ändern einer Impulsbreite der Ausgangsspannung der Gleichspannungsquelle (4 2) aufweist.

3. Energiequelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladezeitkonstanten-Steuerschal- tung einen ersten Widerstand (R₁), der zwischen einen Ausgangsanschluß der zweiten Formerschaltung (48) und Erde geschaltet ist, und eine Reihenschaltung aus einem zweiten Widerstand (R₂) und einem veränderlichen dritten Widerstand (R ) aufweist, welche zwischen einen Ausgangsanschluß der ersten Formerschaltung (50) und Erde geschaltet sind.

4. Energiequelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungssteuerschaltung eine Frequenzsteuerschaltung (6 2) aufweist, um eine Frequenz der Ausgangsspannung der Gleichspannungsquelle (42) zu ändern.

5. Energiequelle, gekennzeichnet durch

eine Gleichspannungsquelle (42) ;

eine Spannungssteuerschaltung (44, 62) zum Steuern einer Ausgangsspannung der Gleichspannungsquelle (42); einen Transformator (4.6) zum Ändern einer Größe einer gesteuerten Spannung, -die von der Spannungssteuerschaltung (44; 62) an eine Primärwicklung angelegt wird, und um die geänderte, gesteuerte Spannung von einer Sekundärwicklung aus zu erzeugen;

eine erste Formerschaltung (48) und eine zweite Former-

¹ Schaltung (50), um jeweils eine Ausgangsspannung gleichzurichten und zu glätten, welche an der Sekundärwicklung des Transformators (26) anliegt, und eine Entladezeitkonstanten-Steuerschaltung (R₁ bis R.,) , um

5 Entladezeitkonstanten von Ausgangsspannungen der ersten Formerschaltung (40) und der zweiten Formerschaltung (50) gleich zu machen.