DE2411810C3

DE2411810C3 - Vorrichtung zum Synchronisieren der Tröpfchenbildung mit der Tröpfchenaufladung in einem Tintenstrahlschreiber

Info

Publication number: DE2411810C3
Application number: DE2411810A
Authority: DE
Inventors: Masahiko Aiba; Isao Kunitachi Tokio Fujimoto; Takeshi Kasubuchi
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Sharp Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1973-03-12
Filing date: 1974-03-12
Publication date: 1981-02-12
Also published as: GB1468881A; DE2411810B2; DE2411810A1; JPS49118331A; JPS5421093B2; US3953860A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus »the Review of Scientific Instruments«, März 1967, S. 325—327, ist es bekannt, bei einem Strahl geladener Tröpfchen die auf den Tröpfchen sitzende elektrische Ladung mittels elektrostatischer Influenz zu entnehmen. Zu diesem Zweck läßt man die Tropfen durch einen Zylinder hindurchgehen, der die eine Elektrode eines kleinen Kondensators bildet. Während die Tröpfchen durch diesen Zylinder hindurchlaufen, induziert die auf den Tröpfchen befindliche Ladung eine gleiche und entgegengesetzte Ladung auf dem umgebenden Zylinder. Die dabei induzierte Spannung ist proportional zur Ladung auf dem Tröpfchen. Um die Aufladung einzelner Tröpfchen ermitteln zu können, muß der Abstand zwischen den einzelnen Tröpfchen der Tröpfchenfolge relativ groß sein, damit sichergestellt ist, daß sich immer nur ein Tröpfchen im Zylinder befindet.

In der DE-PS 23 48 724 findet sich ein Vorschlag fur eine Vorrichtung zum Synchronisieren der Tröpfchenbildung mit der Tröpfchenaufladung in einem Tintenstrahldrucker mit einer aus einem unter Druck stehenden Vorratsbehälter gespeisten Düse, mit Einrichtungen zum Bilden, Aufladen, Ablenken und Auffangen von Tintentröpfchen sowie mit einer Sonde zum Feststellen des Auftrittszeitpunktes der Tintentröpfchen. Bei dieser Vorrichtung ist hinter den Aufladeelcktroden in unmittelbarer Nachbarschaft des mis Tintentröpfchen bestehenden Strahls zwischen zwei senkrecht zur Bahn der Tintentröpfchen angeordnet, jeweils mit einer Bohrung für den Durchtritt der Tintentröpfchen versehenen Abschirmplatten ein langgestrecktes, stabförmige*, induktives Abfühlelement,

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das sich senkrecht zur Bahn der Tintentröpfehen erstreckt und dessen Stirnseite sich in einem Abstand von dem aus Tintentröpfehen bestehenden Strahl von etwa dem 5- bis lOfachen des Tröpfchendurchmessers befindet, derart angeordnet, daß es vom Strahl der Tintentröpfehen nicht getroffen werden kann.

Aus IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 15, Nr. 9, Februar 1973, S. 2Z85 und 2786, ist eine abgeschirmte Abtastvorrichtung für einen Tintenstrahlschreiber bekannt, bei der die Abtastung nach dem gleichen Prinzip erfolg; wie bei der Vorrichtung nach dem älteren Vorschlag. Diese bekannte Abtastvorrichiung dient der Kontrolle, ob die Ablenkung in dem erforderlichen Maß stattgefunden hat. Abhängig von der festgestellten Ablenkung wird dann die Aufladung der Tröpfchen verändert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art verfügbar zu machen, deren Detektoreinrichtung einen einfachen und billig herstellbaren Aufbau aufweist und eine hohe Meßzuveriässigkeit und ein hohes Auflösungsvermögen bezüglich der Messung aufeinanderfolgender Tröpfchen aufweist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben und gemäß Patentanspruch 2 vorteilhaft weitergebildet.

Die Vorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung hat den Vorteil einer Detektoreinrichtüng, die sehr flach ausgeführt werden kann, so daß sich die geladenen Tropfen nur während eines relativ kurzen Stückes ihrer Bahn in der Detektoreinrichtung aufhalten. Der Raumbedarf einer solchen Detektoreinrichtung ist relativ gering. Zudem ist auch die justierung einer solchen Vorrichtung relativ zur Tröpfchenbahn sehr einfach. Außerdem lassen sich bei der Herstellung einer solchen Detektoreinrichtung die Methoden zur Herstellung gedruckter Schaltungen anwenden, was eine kostengünstige Massenproduktion der Detektoreinrichtung ermöglicht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung eines Tintenstrahlschreibers, der gemäß dem erwähnten früheren Vorschlag mit einer Einrichtung zur Ermittlung der Ladungsamplitude versehen ist;

Fig.2 eine vereinfachte Darstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten TintenstraMschreibers;

Fig.3 die Ansicht auf einen Teil dies Tinlenstrahl-Schreibers gemäß F i g. 2;

Fig.4 eine Teilansicht einer abgetrennten Komponente des Teils von F i g. 3;

F i g. 5a und 5b eine Draufsicht in Richtung des Pfeils A bzw. des Pfeils B von F i g. 3; und

Fig.6 eine perspektivische Ansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird zunächst unter Bezugnahme auf Fig. 1 eine dem erwähnten älteren Vorschlag entsprechende Anordnungzur Ermittlung der Ladungsampliludc erörtert.

Die Tintenflüssigkeit wird unter Druck aus einer mil einem Ultraschallsender ausgerüsteter Düse 1 abgegeben und in Tintentropfen 2 aufgebrochen, und zwar mil einer Frequenz, die der Anregiingsfreqiicnz des Ultraschallscndcrs entspricht. Die fintcntropfen 2 werden nach Maßgabe von Ladcsignakn mit Hilfe einer Ladeelektrode 3 elektrisch aufgeladen und entsprechend ihrer l.adungsampliitidc abgelenkt, während sie

das zwischen den Ablenkplatten 4 befindliche Hochspannungsfeld passieren. Die einem Schreibvorgang zugeordneten Tintentropfen 2 erreichen dann eine Schreibunterlage 5, Ein Auffangschirm 6 dient zum Auffangen solcher Tintentropfen, die einem Schreibvorgang nicht zugeordnet sind. Eine Elektrode 7 zur Ermittlung der Ladungsamplitude ist nahe dem Auffangschirm 6 angeordnet und fängt Phasenerkennungstropfen auf zwecks Ermittlung der auf diesen befindlichen elektrischen Ladung. Wie bereits erwähnt, bietet diese ältere Anmeldung keine vollständig befriedigende Lösung der genannten Aufgabe.

Gemäß Fig.2 ist eine Einrichtung 8 zur Ermittlung der Ladungsamplitude erfindungsgemäß außerhalb der Bahn der Tintentropfen 2, jedoch nahe an dieser angeordnet Die Ermittlung der Ladungsamplitude der Tintentropien 2 erfolgt durch elektrostatische Influenz, die beim Vorbeifliegen der mit elektrischer Ladung versehenen Tintentropfen 2 an der Einrichtung 8 entsteht. Dies ermöglicht die Anordnung der Einrichtung 8 direkt hinter der Ladeelektrode 3, weil die Anwesenheit der Einrichtung 8 in keiner gegenseitigen störenden Beeinflussung mit den Bewegungen· der Tintentropfen 2 steht. Diese Anordnung verbessert die Ansprecheigenschaften der Einrichtung zur Ermittlung der Ladungsamplitude. Die Oberfläche der zur Ermittlung dienenden Elektrode kann sauber gehalten werden zur Durchführung einer genauen Messung, da die Einrichtung 8 nicht in körperlicher Berührung mit den Tintentropfen 2 gelangt.

Die Anregung des an der Düse 1 angeordneten Ultraschallsenders erfolgt durch einen Hauptoszillator 9. Die Signale des Hauptoszillators 9 werden ferner einer Ladesteuerstufe 10 zugeführt, die der Ladeelektrode 3 Ladesignale nach Maßgabe von Eingangssignalen 12 zuführt, und zwar im Zusammenwirken mit einem Zeichenmustergeneralor 11. Die Ladesteuerstufe 10 erzeugt ferner Phasenerkennungssignale mit einer den Ladesignalen entgegengesetzten Polarität und führt diese der Ladeelektrode 3 zu zwecks Aufladung von der Phasenerkennung dienenden Tintentropfen. Diese Phasenerkennungstropfen können sich zwischen einander benachbarter Schreibtropfen oder zwischen einander benachbarter Gruppen von Schreibtropfen befinden.

Ein Ladeamplitudendetektor 13 dient dazu, die einzelnen Ladeamplituden auf den Phasenerkenniingstropfen abzutasten, und die Phasensynchronisierung zwischen den Ladesignalen und der Tintentropfenbildung erfolgt ■ in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieser Abtastung. Und zwar wird vorzugsweise die Phase der Phasenerkennungssignale so gesteuert, daß die Ladungsamplitude der Phasenerkennungstropfen maximal wird, und die Phase der zur Aufladung der Schreibtropfen dienenden

in Ladesignale wird in gleicher Weise gesteuert.

In F i g. 3—5 wird ein Beispiel einer Einrichtung 8 zur Ermittlung der Ladungsamplitude gezeigt, wobei diese Einrichtung 8 aus einem Paar doppelseitiger Printplatten 81, einer Meßelektrode 82, einer Abschirmelektrode

ι "■ 83 und Ausgangsleitungen 84 besteht. Eine Durchgangsöffnung 85 ist in jeder Printplatte 81 und in der Meßelektrode 82 in solcher Weise vorgesehen, daß die Ladungsampütude auf den Tintentropfen 2 aufgrund von elektrostatischer Influenz gemessen werden kann,

2(1 die beim Hindurchfliegen der Tintentr^tfen 2 durch die öffnung 85 auftritt Bei der Herstellung der Meßeinrichtung 8 werden zunächst zwei Elektrodenplatten gebildet, nämlich die Meßelektrode 82 und die Abschirmelektrode 83 auf beiden Oberflächen der

■?"> Printplattir 81 in einem gewünschten Muster mittels

Ätztechniken, und dann werden die beiden Printplatten 81 so zusammengefügt, daß die Meßelektrode 82 zwischen ihnen liegt

F i g. 6 zeigt eine abgeänderte Ausiührungsform,

i» wobei eine rohrförmige Abschirmelektrode 91 und eine rohrförmige Meßelektrode 92 koaxial aneinander befestigt sind unter Verwendung eines .elektrisch isolierenden Bindemittels 93. Die Tintentropfen 2 können durch diese Anordnung durchfliegen, und ihre

¹ ■> Ladungsampütude kann durch elektrostatische Influenz abgetastet werden.

Die vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele sind zwar so ausgebildet, daß die Tintentropfen durch ei.ien Raumbereich fliegen, der von der Meßelektrode umgeben ist; die Einrichtung kann jedoch auch nur aus einer Plattenelektrode oder einer Drahtelektrode bestehen, die neben der Tintentropfenbahn angeordnet ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zum Synchronisieren der Tröpfchenbildung mit der Tröpfchenaufladung in einem Tintenstrahlschreiber, bei dem die aus einer Düse abgegebenen Tintentropfen entsprechend der zu schreibenden Information mittels nahe der Düse angeordneten Aufladeelektroden elektrisch aufgeladen werden und dann ein von Ablenkelektroden erzeugtes elektrisches Ablenkfeld durchlaufen, und bei dem eine aus Meßelektrode und plattenförmigen Abschirmelektroden bestehende Detektoreinrichtung zur Ermittlung der elektrischen Ladung der Tintentropfen aufgrund elektrostatischer Influenz zwischen den Aufladeelektroden und den Ablenkelektroden angeordnet ist, wobei die plattenförmigen Abschirmelektroden Bohrungen für den Tröpfchendurchtritt aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßelektrode (82) ebenfalls plattenförmig ausgebildet ist und eine zum Hindurchlassen derTinteniropfen dienende Durchgangsöffnung (85) aufweist und daß die Meßelektrode (82) und die Abschirmelektroden (83) als gedruckte Beläge auf Isolierplatten (81) ausgeführt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmelektroden (83) aus zwei beidseitig der plattenförmigen Meßelektrode (82) angeordneten, je eine Durchgangsöffnung (85) zum Hindurchlassen der Tintentropfen aufweisenden, elektrisch miteinander verbundenen Elektrodenplatten bestehen.