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(11) | EP 0 149 739 A2 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Verfahren und Anordnung für das Tintenzuführsystem eines Tintenstrahldruckers |
| (57) Es wird ein Verfahren und eine Anordnung zum Ueberwachen und Regeln der Tropfengeschwindigkeit
in dem Tintenzuführsystem (50) eines Tintenstrahldruckers vorgeschlagen, welches im
wesentlichen einen Spritzkörper (1), eine Ladungselektrode (3), einen Ladungsdetektor
(4), eine Ablenkelektrode (5) sowie einen Tropfenfänger (6) umfasst. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass während der schreiboder aufzeichnungsfreien Zwischenzeit (PHASING) eine erste, relativ geringe Anzahl Tropfen schwach geladen wird und eine zweite, annähernd doppelt so grosse Anzahl Tropfen ungeladen bleibt, wobei ein zur Tropfengeschwindigkeit der ersten, schwach geladenen Tropfen annähernd proportionales Signal ermittelt und zur Ueberwachung und Regelung der Tropfengeschwindigkeit und/oder zur druckabhängigen Regelung der Tintenstrahl-Geschwindigkeit verwendet wird. Die Anordnung ist gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (15) mit einer Zuführleitung (28,28') für ein Influenzsignal (I,I') vom Ladungsdetektor (4) und mindestens einer ersten Ausgangsleitung (27) für Signale (A) aus der Steuereinheit (15) zur Regelung der elektrischen Ladung an der Ladungselektrode (3). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Ueberwachen und Regeln der Tropfengeschwindigkeit in dem Tintenzuführsystem eines Tintenstrahldruckers, mit einem Spritzkörper, einer Ladungselektrode, einem Ladungsdetektor, einer Ablenkelektrode sowie einem Tropfenfänger.
[0002] In der DE-C 24 11 822 ist eine Steueranordnung für einen Tintenstrahldrucker beschrieben, welche für die Ermittlung der Schreibkopfgeschwindigkeit einen Tachogenerator und zur Differenzierung von entsprechenden Signalen eine erste und eine zweite Differenzierstufe umfasst. Mit dieser Anordnung soll ein von Zeichen zu Zeichen intermittierender Schreibbetrieb mit guter Schriftqualität erreicht werden.
[0003] Die weiteren, bekannten Verfahren und Anordnungen zum Regeln der Tropfengeschwindigkeit für Tintenstrahldrucker der genannten Art sind nicht geeignet, die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe zu lösen, welche im wesentlichen darin besteht, unter Berücksichtigung der im Betrieb sich ständig ändernden und die Betriebssicherheit des Tintenstrahldruckers beeinflussenden rheologischen Tinten-Eigenschaften eine exakte Ueberwachung und Regelung des Tintenzuführsystems zu gewährleisten.
[0004] Gelöst wird die Aufgabe bezüglich des Verfahrens dadurch, dass
- während der schreib- oder aufzeichnungsfreien Zwischenzeit (PHASING) eine erste, relativ geringe Anzahl Tropfen schwach geladen wird und eine zweite, annähernd doppelt so grosse Anzahl Tropfen ungeladen bleibt,
- ein zur Tropfengeschwindigkeit der ersten, schwach geladenen Tropfen annähernd proportionales Signal ermittelt und zur Ueberwachung und Regelung der Tropfengeschwindigkeit und/oder
- zur druckabhängigen Regelung der Tintenstrahl-Geschwindigkeit verwendet wird.
[0005] Die erfindungsgemässe Anordnung ist gekennzeichnet durch
- eine Steuereinheit mit einer Zuführleitung für ein Influenzsignal vom Ladungsdetektor und mindestens einer ersten Ausgangsleitung für Signale aus der Steuereinheit zur Regelung der elektrischen Ladung an der Ladungselektrode.
[0006] Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung und den Patentansprüchen.
[0007] Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. In der als Blockschaltbild dargestellten Zeichnung ist mit 50 ein Tintenzuführsystem für einen Tintenstrahldrucker bezeichnet. Das Tintenzuführsystem 50 umfasst im wesentlichen einen Spritzkörper 1 mit zugeordnetem Düsenelement 2, eine Ladungselektrode 3, einen Ladungsdetektor 4, eine Ablenkelektrode 5, einen Tropfenfänger 6 sowie einen Vorratsbehälter 7 für die Tinte 7'. Die Tinte 7' wird mittels einer ersten Pumpe 13 über eine Rohrleitung 9,9' dem Spritzkörper 1 zugeführt, während die von dem Tropfenfänger 6 aufgefangene Tinte mittels einer zweiten Pumpe 14 über eine Rohrleitung 8,8' dem Vorratsbehälter 7 wieder zugeführt wird.
[0008] Weitere Hauptbauelemente des Tintenzuführsystems 50 sind eine Steuereinheit 15, ein Taktgenerator 17, ein erster Verstärker 18, ein zweiter Verstärker 16 sowie eine Messeinrichtung 19, welche zur Erfassung der Tintenstrahl-Geschwindigkeit vorgesehen ist. Der Taktgenerator 17 steht einerseits über eine Leitung 25 mit der Steuereinheit 15 und andererseits unter Zwischenschaltung des ersten Verstärkers 18 über eine Leitung 26,26' mit dem Spritzkörper 1 in wirkverbindung. Die Ladungselektrode 3 steht über eine erste Ausgangsleitung 27 und der Ladungsdetektor 4 unter Zwischenschaltung des zweiten Verstärkers 16 über eine Zuführleitung 28,28' mit der Steuereinheit 15 in Wirkverbindung. Weiterhin steht die Steuereinheit 15 über eine dritte Ausgangsleitung 29 mit der Messeinrichtung 19 und über eine zweite Ausgangsleitung 30 mit der ersten Pumpe 13 in Wirkverbindung.
[0009] An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass zur besseren Unterscheidung der einzelnen Leitungen, die die Tinte von dem Vorratsbehälter 7 zum Spritzkörper 1 sowie vom Tropfenfänger 6 zum Vorratsbehälter 7 führenden Rohrleitungen 9,9' und 8,8' als voll ausgezogene Linien dargestellt sind. Die beispielsweise einen elektrischen Impuls oder dergleichen auf die einzelnen Elemente übermittelnden Leitungen 25,26,26',27,28,28',29 und 30 sind als gestrichelte Linien dargestellt.
[0010] Die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Tintenzuführsystems 50 wird nachstehend beschrieben:
In an sich bekannter Weise wird aus dem Vorratsbehälter 7 mit Hilfe der ersten Pumpe 13 oder einer nicht näher dargestellten Druckquelle dem Spritzkörper 1 die Tinte zugeführt. Bei diesem Vorgang wird gleichzeitig der mit eingebautem, nicht näher dargestelltem Schwingelement versehene Spritzkörper 1 von dem Taktgenerator 17 über die Leitung 26,26' und dem Verstärker 18 derart betätigt, dass mit Hilfe des Systemdrucks an der Austrittsöffnung 2' des Düsenelements 2 ein Tintenstrahl S erzeugt und der aus der Ladungselektrode 3 und dem Ladungsdetektor 4 gebildeten Baueinheit 10 zugeführt wird. Durch die Ultraschallanregung des Spritzkörpers 1 mittels des nicht dargestellten Schwingelements wird der Tintenstrahl S im Bereich der Ladungselektrode 3 in einzelne Tropfen T zerlegt und mit unterschiedlicher Ladung versehen als Tropfen T' dem Ladungsdetektor 4 und anschliessend der Ablenkelektrode 5 zugeführt. Beim Durchfliegen des Ladungsdetektors 4 werden die Tropfen T' überprüft und das Ergebnis als Influenzsignal I über die Zuführleitung 28 dem zweiten Verstärker 16 und über die Zufuhrleitung 28' als Influenzsignal I' zur Auswertung der Steuereinheit 15 zugeführt. Das von der Steuereinheit 15 ausgewertete und gegebenenfalls korrigierte Signal A
wird wiederum über die erste Ausgangsleitung 27 der Ladungselektrode 3 zugeführt, von welcher die Tropfen T mit entsprechend korrigierter Ladung versehen werden.[0011] Für den Aufzeichnungsvorgang werden die von dem Ladungsdetektor 4 der Ablenkelektrode 5 zugeführten Tropfen T' beim Durchfliegen der Ablenkelektrode 5 gleichwertig ihrer Ladung elektrostatisch als Tropfen T' entsprechend dem Schriftbild auf die jeweilige Bahn B abgelenkt und auf einen, zur besseren Darstellung um 90° versetzt zum Zuführsystem dargestellten, Aufzeichnungsträger 20 (Schreibfolie) aufgespritzt. Hierbei werden die für den Aufzeichnungsvorgang nicht benötigten und somit auch nicht abgelenkten Tropfen T" von dem Fängerrohr 6 aufgefangen und über die Rohrleitung 8,8' mittels der zweiten Pumpe 14 wieder dem Tinten-Vorratsbehälter 7 zugeführt.
[0012] Bei dem beschriebenen Tintenzuführsystem 50 werden die die Baueinheit 10 durchfliegenden Tropfen T' von dem Ladungsdetektor 4 erfasst und entsprechend der Tropfengeschwindigkeit als Influenzsignal 1,11 der Steuereinheit 15 zugeführt. Mittels der dritten Ausgangsleitung 29 wird der mit der Steuereinheit 15 in Wirkverbindung stehenden Messeinrichtung 19 ein Signal G zur Ueberwachung der Tropfengeschwindigkeit zugeführt. Das am Ladungsdetektor 4 anliegende Influenzsignal I,I' kann demzufolge einerseits zur Ueberwachung der Tropfengeschwindigkeit und andererseits gekoppelt mit einem über die zweite Ausgangsleitung 30 im wesentlichen auf die erste Pumpe 13 wirkenden Signal A' zur Tintendrucksteuerung und Regelung der Geschwindigkeit des Tintenstrahls S verwendet werden.
[0013] Bei dem erfindungsgemäss aufgebauten Tintenzuführsystem 50 wird die Geschwindigkeit des Tintenstrahls S in der schreib- oder aufzeichnungsfreien Zwischenzeit (PHASING) überprüft und neu eingeregelt. Hierdurch können rheologische Aenderungen der Tinte in weiten Bereichen ausgeglichen und die Störanfälligkeit des gesamten Systems auf ein Minimum verringert werden. Ein bevorzugter Regelungsablauf erfolgt in der Weise, dass während der schreib- und aufzeichnungsfreien Zwischenzeit eine erste Anzahl Tropfen T von der Ladungselektrode 3 schwach geladen wird und eine zweite Anzahl Tropfen T ungeladen bleiben, wobei als erste Anzahl drei aufeinanderfolgende Tropfen T und als zweite Anzahl fünf folgende Tropfen T gewählt werden. Die jeweilige Ladung der ersten Anzahl Tropfen T (drei Tropfen T) wird vorzugsweise nur so gross gewählt, dass die Ablenkung der Tropfen gerade noch im Mündungsbereich des Tropfenfängers 6 liegt.
[0014] Mit der Ladung der vorstehend beschriebenen Tropfenfolge wird im wesentlichen an dem Ladungsdetektor 4 ein bevorzugtes, auf den Tintenzuführ-Regelungsablauf wirkendes Wechselspannungssignal erreicht, welches Signal in der Steuereinheit 15 gleichgerichtet und dem Regelkreis als Regelgrösse zugeführt wird.
- während der schreib- oder aufzeichnungsfreien Zwischenzeit (PHASING) eine erste, relativ geringe Anzahl Tropfen schwach geladen wird und eine zweite, annähernd doppelt so grosse Anzahl Tropfen ungeladen bleibt,
- ein zur Tropfengeschwindigkeit der ersten, schwach geladenen Tropfen annähernd proportionales Signal ermittelt und zur Ueberwachung und Regelung der Tropfengeschwindigkeit und/oder
- zur druckabhängigen Regelung der Tintenstrahl-Geschwindigkeit verwendet wird.
- der Tintenstrahl in drei aufeinanderfolgende, die erste, schwach geladene Anzahl bildende und in fünf nachfolgende, die zweite, ungeladene Anzahl bildende Tropfenfolgen unterteilt wird, und
- die Ladung der ersten drei Tropfen nur so gross ist, dass die daraus resultierende Ablenkung noch im Mündungsbereich eines Tropfenfängers liegt.
- eine Steuereinheit (15) mit einer Zuführleitung (28,281) für ein Influenzsignal (I) vom Ladungsdetektor (4) und mindestens einer ersten Ausgangsleitung (27) für Signale (A) aus der Steuereinheit (15) zur Regelung der. elektrischen Ladung an der Ladungselektrode (3).
- eine zweite Ausgangsleitung (30) für Signale (A') aus der Steuereinheit (15) zur druckabhängigen Regelung der Geschwindigkeit eines vom Spritzkörper (1) abgegebenen Tintenstrahles (S).
- eine dritte Ausgangsleitung (29) für druckabhängige Signale (G) aus der Steuereinheit (15) zur Erfassung der Tintenstrahl-Geschwindigkeit in einer Messeinrichtung (19).