DE2654159A1

DE2654159A1 - Tintenstrahl-matrixdrucker

Info

Publication number: DE2654159A1
Application number: DE19762654159
Authority: DE
Inventors: Donald Frederick Jensen; Ho Chong Lee; John Carl Tamulis
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1976-01-02
Filing date: 1976-11-30
Publication date: 1977-07-14
Also published as: FR2337042B1; BE848931A; DD130812A5; NL7613902A; PT66024B; JPS5285820A; CH598011A5; ES454711A1; GB1563594A; FR2337042A1; PT66024A; IT1074192B; DE2654159B2; US4025925A; BR7608849A; DE2654159C3

Description

Die Erfindung betrifft eine im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebene Art eines Tintenstrahl-Matrixdruckers.

Es ist ein Tintenstrahl-Drucker (USA Patentschrift 3 737 914) bekannt, bei dem jeder Düsenstrahl die gesamte Höhe eines Zeichens überstreichen kann, so daß gleichzeitig so viele Zeichen einer Zeile «pdruckt werden können, wie Düsen vorhanden sind. Da jede ! Düse «in ganzes Zeichen drucken muß, ist die Druckgeschwindigkeit ^ begrenzt, es sei denn, man würde die Anzahl der Matrixpunkte in

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einer Zeichenmatrix erniedrigen, wodurch selbstverständlich die Druckqualität sehr beeinträchtigt würde. Das gleiche gilt auch für den in der USA Patentschrift 3 298 030 beschriebenen Tintenstrahldrucker, der pro Zeichen entlang der Druckzeile eine Düse angeordnet hat, deren Tintenstrahl über die gesamte Zeichenbreite abgelenkt werden muß, während die Vertikalverschiebung durch den Transport des Aufzeichnungsträgers besorgt wird.

Weitere Anordnungen mit mehreren Düsen sind in den USA Patentschrii ten 3 373 437 und 3 560 461 gezeigt. Die erste der genannten Patent Schriften befaßt sich mit dem Problem der Druckqualität und schlägt eine Anordnung mit konvergierenden Strahlen vor. Die sich bei der Justierung stellenden Probleme liegen auf der Hand. Die zuletzt genannte Patentschrift befaßt sich mit dem Platzproblem und schlägt mehrere Reihen von Düsen vor, die in Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers in Abständen angeordnet sind. Die Ausrichtung der Düsen sowie ihre zeitlich exakte Betätigung stellen kaum zu überwindende Probleme.

Es ist die Aufgabe der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung, die genannten Nachteile bekannter Tintenstrahl-Matrixdrucker zu überwinden .

Weitere Merkmale der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen·

Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend anhand eines in den Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispiels beschrieben.

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Es zeigenϊ ■ ■ "Sr*

Fig«It . eine isometrische Ansieht eines Tintenstrahl Matrixdruckers,

Fig. 2: eine isometrische Darstellung der Einzelhei

ten des Druckkopfes,

Fig* 3: einen Tropfenerzeuger,

Fig. 4t eine Ablenkvorrichtung,,

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Fig. 5 ein Blockschaltbild der Steuervorrichtungen für einen Tinten

strahl-Drucker,

Fig. 6 ein Blockschaltbild der logischen Schaltung für den Tropfener

zeuger und die Ablenk vorrichtungen,

Fig. 7 eine Steuervorrichtung für die "Ablenkvorrichtung,

Fig. 8 schematisch die Ansteuerung der Punkte einer Zeichenmatrix,

Fig. 9 ein Zeitdiagramm für die Ansteuerung der Matrixpunkte gemäss

Fig. 8. '

Nach der vorliegenden Erfindung sind mehrere Tinten strahle η abgebende Düsen in einer Reihe angeordnet, wobei die Düsen voneinander so viel Abstand haben, dass sie ein Zeichensegment überstreichen, das mehrere benachbarte Punktpositionen der Zeichenmatrix aufweist. Jeder Tintenstrahl ist individuell gesteuert, um ein Segment eines Zeichens abzudrucken, und alle Strahlen zusammengenommen sind so gesteuert, dass mehrere Segmente eines Zeichens gleichzeitig gedruckt werden können. Bei dieser Anordnung werden die Tintenstrahlen parallel ausgestossen, so dass die Ausrichtung der Düsen sich vereinfacht. Wenn man die Düsen weiter voneinander entfernt anordnet, als dem Abstand zwischen zwei benachbarten Punkt-

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Positionen entspricht, .lässt sich die Packungsdichte der Düsen leichter beherrsche!! Gleichzeitig bringt die Verwendung meherer Tintenstrahlen eine erhöhte Druckgeschwindigkeit mit sich, was gegenüber den Anordnungen mit mehreren Düsen, die je einer Druckzeile zugeordnet sind, von Vorteil ist.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Düsenreihe bezüglich der Relativbewegung zwischen dem Druckkopf und dem Aufzeichnungsträger geneigt angeordnet. Diese Neigung bringt zusätzlichen Abstand zwischen den Düsen, was ihre Unterbringung in dem nach Möglichkeit kompaktea Druckkopf erleichtert. Zusätzlich erlaubt die Neigung der Düsenreihe die individuelle Steuerung der Tintenstrahlen zum gleichzeitigen Aufzeichnen mehrerer Zeichenelemente. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Tinte ein Ferrofluid, so dass die Aus-

wahl und Ablenkung der einzelnen Tropfen zum Drucken bzw. in die Auffangvorrichtung mittels elektromagnetischer Wandler möglich ist. Bei Verwendung einer nicht-magnetischen Tinte sind die elektromagnetischen Vorrichtungen durch an sich bekannte, äquivalente elektrostatische Vorrichtungen zu ersetzen. Die zum Abführen der nicht zum Drucken benötigten Tropfen dienenden Abscheider werden mit Folgen von Binärimpulsen gespeist, die mit der·Tropfenerzeugung synchronisiert sind, während die Ablenkvorrichtung für die zum Drucken bestimmten Tropfen . mit einem Binärsignal oder einem Treppensignal gespeist werden kann. Da die erforderliche Auslenkung der Tropfen von ihrer natürlichen Flugbahn nur einen Bruchteil der Zeichenhöhe beträgt, ist die Zeit für die Auslenkung einer Mehrzal

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paralleler Strählen, von denen jeder nur eben diesen Teil des Zeichens überstreichen muss, sehr stark reduziert gegenüber der Zeit, die ein mit einer einzigen Düse ausgerüsteter Drucker benötigt.

Fig. 1 zeigt einen Tintenstrahl-Matrixdrucker mit einem Druckkopf 1, der auf einem Paar stationärer, horizontaler Führungsschienen 2 verschiebbar angeordnet ist. Die Fühmngsschienen 2 sind in Seitenteilen 3 des Maschinenrahmens gelagert. Der Druckkopf 1 kann entlang der Führungsschienen 2 gegenüber einem Aufzeichnungsträger 4 hin und her bewegt v/erden. Der Aufzeichnungsträger 4 umschlingt eine Walze 5, die auf einer Welle 6 angeordnet ist, und die für den Zeilenvorschub des Aufzeichnungsträgers mittels eines Motors 7, eines Riemens 8 und einer Riemenscheibe 9 angetrieben werden kann. Der Antriebsmechanismus für die Verschiebung des Druckkopfes entlang der Druckzeile umfasst einen reversierbaren Elektromotor 10, auf dessen Abtriebswelle eine Riemenscheibe 11 angeordnet ist, die einen Riemen 12 antreibt, der um eine weitere Riemenscheibe 13 geschlungen ist und an dem der Druckkopf 1 befestigt ist. Auf der Welle der Riemenscheibe 13 ist eine geschlitzte Scheibe 14 angeordnet, die mit einer Lichtquelle 15 und einem Fotodetektor 16 zusammenwirkt, um mit der Bewegung des Druckkopfes 1 synchronisierte Taktimpulse zu erzeugen. Das Drucken von Daten auf dem Aufzeichnungsträger kann in einer Richtung oder in beiden Richtungen erfolgen. In jedem Fall wird am Zeilenende der Aufzeichnungsträger 4 durch eine nicht gezeigte Zeilenschalt-Steuervorrichtung mittels des Motors 7 um eine oder

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mehrere Zeilen wcitcrgcschaltet. Am Ende des ZeiJonvorschubs wird der Motor 10 erneut cingeschaltet, um den Druckkopf 1 für die Aufzeichnung der nächsten Zeile; einzustellen. Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen und Steuerungen für die Zeilenschaltung sowie für die Schrittschaltung des Druckkopfes bekannt geworden, so dass hier auf eine Beschreibung von Einzelheiten dieser Vorrichtungen verzichtet werden kann.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, enthält der Druckkopf 1 eine Verteilerkammer 17, die mit einer Rohrleitung 18 verbunden ist, durch welche Tinte unter Druck zugeführt werden kann. Eine Vielzahl (im gezeichneten Fall 4) von Düsen 19, . .22 mit untereinander gleichen Abständen ist mit der Verteilerkammer 17 verbunden, so dass aus den Düsen 19, . .22 parallele Tintenstrahlen 23. . .26 unter Druck in Richtung des Aufzeichnungsträgers 4 ausgestossen werden können. Zur Erläuterung der Erfindung sind vier Düsen 19. . .22 gezeigt, es könnte a'ber auch jede ander Anzahl von Düsen verwendet werden, was von der Grosse und Tropfenanzahl abhängt, die für das Drucken von Zeichen auf dem Aufzeichnungsträger 4 erwünscht sind. Stromabwärts von den Düsen 19 .. .22 ist ein Tropfengenerator 27 mit den Tintenströmen 23. . .26 ausgerichtet. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Tinte ein Ferrofluidum, doch können auch andere, durch ein Feld beeinflussbare Tinten verwendet werden. Eine typische ferrofluide Tinte, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist im USA Patent 3.805.272 beschrieben. Der Tropfengenerator 27 umfasst einen Magnet-

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kern 28, der eine Vielzahl von Polpaarcn 29 aufweist, die so orientiert sind, dass die Tintenslrahlen 23. . .26 einzeln jeweils einem Polpaar 29 zugeordnet sind. Der Magnetkern 28 trägt eino Wicklung 30, die an einen nicht gezeigten Frequenzgenerator angeschlossen ist, der eine konstante Frequenz liefert. Der Magnetkern. 28 kann homogen sein'oder eine Vielzahl von Laminierungen aufweisen, so dass jedem der Tintenstrahlen 23. . .26 eine Vielzahl von Polpaaren zugeordnet sein kann, die in Flugrichtung des Tintenstrahl^ hintereinander angeordnet sind. Durch Erregen der Wicklung 30 werden in den parallelen Tintenstrahlen Störungen hervorgerufen, die zur Auflösung der Tintenstrahlen in einzelne gleich grosse Tropfen mit untereinander gleichen Abständen führen. Der in Fig. 2 gezeigte Tropfengenerator 27 ist eine elektromagnetische Vorrichtung, doch können auch elektromechanische Tropfengeneratoren, wie die wohlbekannten piezoelektrischen oder magnetrostriktiven Vibratoren benutzt werden. In diesem Fall wären die Tropfengeneratoren mechanisch mit der Verteilerkammer 17 oder mit den einzelnen Düsen 19. . .22 zu verbinden, um den gleichen Effekt des Aufbrechens der Tintenstrahlen in einzelne Tropfen 31 zu bewirken.

In Abhängigkeit von dem auf den Aufzeichnungsträger zu druckenden Datenmuster werden einzelne Tropfen 31 selektiv von den Tropfenströmen 23. . .26 abgeschieden. Zu diesem Zweck sind magnetische Abscheider 32 bis 35 vorgesehen. Diese Abscheider weisen Magnetkerne 36. . .39 sowie Wicklungen 40. . .43 auf. Die Magnetkerne 36 bis 39 haben Luftspalte 44, in deren Umgebung ein Magnetfeld erzeug;.

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werden kann, durch welches die Flugbahnen der Tropfen 31 hindurchführen. Aus Gründen der Platzersparnis sind die benachbarten Tintenstrahlen zugeordneten Magnetabscheider 32. . .35 auf gegenüberliegenden Seiten der Tintenstrahlen angeordnet. Die Auswahl der Tintentropfen 31 für ihre Entfernung aus den Tintenstrahlen 23. . .26 erfolgt durch Anlegen eines Musters von Impulsen an die Wicklungen 40.. .43. Tropfen 31, welche die Luftspalte 44 passieren, wenn die Wicklungen 40.. .43 erregt sind, werden aus ihrer ursprünglichen Flugbahn lateral abgelenkt und von Auffangvorrichtungen 45 und 4 6 aufgenommen, die in Flussrichtung vor dem Aufzeichnungsträger 4 angeordnet sind. Da die Abscheider 32. . .35 auf verschiedenen Seiten der Tintenstrahlen 23. . .26 angeordnet sind, sind auch die Auffangvorrichtungen 45 und 46 auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet, so dass sie unerwünschte Tintentropfen 31 aufnehmen können. Die Auffangvorrichtungen

45 und 46 sind länglich ausgebildet, so dass jede von ihnen Tropfen mehrerer Tintenströme auffangen kann, die sich über die vertikale Ausdehnung eines Zeichens erstrecken. Die vo'n den Auffangvorrichtungen 45 und 46 aufgenommenen Tintentropfen 31 werden über einen Vorratsbehälter wieder in den Tintenkreislauf zurückgeführt.

Zwischen den Magnetabscheidern 32. . .35 und den Auffangvorrichtungen 45 und

46 ist eine magnetische Ablenkvorrichtung 47 angeordnet. Diese lenkt die Tropfen 31 transversal zur Bewegungsrichtung des Druckkopfes 1 entlang seiner Führungsschienen 2 und orthogonal zur Richtung der Tinten strahlen 23.. .26 ab.

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Die Ablenkvorrichtung 47 umfasst einen Magnetkern 48 sowie eine Wicklung 49. Wie die Spaltbreite der Magnetabscheider 32. . . 35, entspricht auch die Breite der Ablenkvorrichtung etwa dem halben Tropfenabstand, damit die Inhomogenität des Magnetfeldes am Rande der Polpaare sich nicht auf die folgenden Tropfen auswirken kann.

Wie in den Fign. 2 und 4 gezeigt, weist der Magnetkern 48 der Ablenkvorrichtung 47 innenliegende Luftspalte 50...53 auf, die spitz zulaufend ausgebildet sein können. Die von den Tinten strahlen 23. . .26 sich ablösenden Tropfen 31 fliegen durch die Luftspalte 50. . .53 in Richtung auf den Aufzeichnungsträger 4. Normalerweise passieren die Tropfen die weiten Teile der Luftspalte 50. . .53 . Während sich die Tropfen innerhalb der Luftspalte 50. . .53 befinden, können sie gegen die engsten Teile der Luftspalte abgelenkt werden, wobei die Ablenkung und ihr Betrag vom Auftreten eines von einer Erregerschaltung gelieferten Impulses en der Wicklung 49 abhängt. Die Tropfen 31, die bereits durch die Abscheider 32. .. 35 beeinflusst worden sind, werden zusammen mit den nicht beeinflussten Tropfen durch die in die Wicklung 49 eingespeisten Impulse abgelenkt. Die durch die Abscheider 32. . .35 nicht beeinflussten Tropfen 31 setzen ihren Flug in Richtung auf den Aufzeichnungsträger 4 fort, wo sie schliesslich in den Positionen einer Punktmatrix niedergeschlagen werden und Elemente verschiedener Zeichenteile bilden. Die durch die Abscheider 32. . .35 beeinflussten Tropfen 31 werden von den Auffangvorrichtungen 4 5 und 46 eingefangen und erzeugen auf diese Weise Leerstellen in vorherbestimmten Punktpositionen im Matrixmuster der Zeichen.

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In den Fign. 2 bis 4 sind der Zeichengenerator 27 und die Ablenkvorrichtung mit nur einer Wicklung dargestellt, um den Fluss für die verschiedenen Luftspalte zu erzeugen. Selbstverständlich können auch weitere Wicklungen vorgesehen werden, um zu erreichen, dass an allen Luftspalten gleiche Verhältnisse herrschen.

Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuervorrichtung, die zum Steuern des Druckwerks nach den Fign. 1 bis 4 verwendet werden kann. Diese Vorrichtung kann eine EingaboeinheitjWie beispielsweise einen Bildgenerator oder Bildabtaster 54 umfassen, der analoge oder digitale Zeichensignale in die Zentraleinheit 55 einer Datenverarbeitungsanlage einspeist. An die Zentraleinheit 55 kann auch eine Texteingabe-Einheit 5 6 angeschlossen sein. In diesem Fall decodiert die Zentraleinheit 55 zusammen mit einem Zeichengenerator 57 den eingegebenen Text jn eine. Punktmatrix und speichert die Daten in der Datenverarbeitungsanlage. Wenn die Eingabe in Signalen vom jBildgeneralor 54 besteht, werden diese in Matrixpunkte digitalisiert und in der Datenverarbeitungsanlage gespeichert. Zum Drucken lädt die Zentraleinheit 55 die die Punkte repräsentierenden Daten jedes Zeichenelements oder jeder Bildrnatrix in einen Speicher 58, von dem entsprechende Signale über eine Druckkopf-Phasensteuerung 59 demdie Wicklungen der Magnetabscheider 32. . .35 speisenden Treiber 60 zugeführt werden. Der Ladevorgang für Daten aufeinanderfolgender Zeichenelemente wird durch die Zentraleinheit in Zusammenarbeit mit einer Taktsteuerschaltung 61 gesteuert. Am Ende einer Textzeile oder beim letzten Zeichenelement einer Bildnuitrix wird von der Takt-

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steuerschaltung 61 ein Unterbrochungssignal über ein Steuerglied 62 an die Zentraleinheit 55 gegeben. Die Taktsteuerschaltung 61 veranlasst das Speichern der Zeichensignale vom Zeichengenerator 57 im Speicher 58, von wo sie in der gewünschten Reihenfolge und gesteuert durch die Taktsteuerschaltung 61 an die Treiber 60 für die Abscheider-Wicklungen übertragen werden. Die Steuervorrichtung gemäss Fig. 5 hat nur Beispielcharakter. Es können auch andere Steuervorrichtungen verwendet werden.

In Fig. 6 ist beispielhaft die Schaltung für eine Druckkopf-Phasensteuerung 59 dargestellt. Taktimpulse werden von einem an sich bekannten Impulsgenerator 63 geliefert. Der Impulsgenerator 63 kann beispielsweise einen freilaufenden Oszillator aufweisen, der bei einer Frequenz von 3OkIIz arbeitet. Die Taktimpulse werden einem Treiber 64 zugeführt, der die Wicklung 39 des Zeichengenerators 27 speist, um die Tintenstrahlen 23. . .26 in einzelne Tropfen aufbrechen zu lassen. Der Taktimpuls gelangt ferner zu einem Frequenzwandler 65 dessen Ausgangssignal zusammen mit dem Teiktsignal einem Treiber 66 zugeführt wird, der über eine Leitung G7 mit der Wicklung 49 der Ablenkvorrichtung 47 verbunden ist. Die Ausgangssignale des Treibers 66 haben Treppenform, wobei das Stufeninterval dem Interval des Ausgangssignals des Impulsgenerators 63 entspricht, wobei aber jede Treppe periodisch mit dem Ausgangssignal des Frequenzwandlers 65 neu beginnt. Der Frequenzwandler 65 wandelt die Impulsfrequenz des Generators 63 in die gewünschte Frequenz um, die vom Abtastzyklus der Ablenkvorrichtung 47 abhängt. Dieser basiert seiner-

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seits auf der Anzahl von Punktpositionen eines jeden Strichelements der Zeichen für die Strahlen 23. ..2G;wenn beispielsweise bei einer Anordnung mit 4 Düsen, wie in den Fign. 2 bis 4, acht Punkte eine vertikale Linie ergeben, ist die Anzahl der Punktpositionen für jedes Strichelement zwei. Dalier setzt der Frequenzwandler G5 das Ausgangssignal des impulsgenerators 63 in l5kHz um, so dass der Treiber 66 ein binäres Signal an die Wicklung 49 liefert. Falls jedes Strichsegment drei Punkte umfasst, um eine Linie mit zwölf Punkten zu bilden, müsste der Frequenzwandler die Impulse vom Generator 63 auf 1OkHz herabsetzen, damit der Treiber 66 an die Wicklung 49 ein binäres Signal liefern kann.

Die Ausgang ε signale des Impulsgenerators 63 werden ferner den Sektionen A. . .D eines· Speichers 68 sowie je einem Eingang der UND-Glieder 69.. .72 zugeleitet. Der jeweils zweite Eingang der genannten UND-Glieder ist mit dem Ausgang je einer Sektion des Speichers 68 verbunden. Die Ausgänge der UND-Glieder 69 . . sind mit je einem Treiber 73.. .76 verbunden. Die dem Speicher 68 zugeführten Signale veranlassen die Ausgabe von Signalfolgen aus den Sektionen A. . .D über die UND-Glieder 69.. .72 zur Ansteuerung der Treiber 73. . .76,' wodurch die Wicklungen 40. . .43 der Magnetabscheider 32. . .35 entsprechend dem gewünschten Muster der aufzuzeichnenden Zeichenelemente erregt bzw. nicht erregt werden. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Wicklungen 40. . .43 der Abscheider 32. . .35 mit Gleichstrom gespeist, um die Tropfen 31 bei ihrem Eintreffen an den Lüftspalten 44 von ihrer ursprünglichen Flugbahn abzulenken.

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Damit Tropfen 31 nich abgelenkt werden, müssen die Treiber 73. . .76 ent- \ sprechend angesteuert werden, um die Wicklungen 4 0.. .43 stromlos zu machen. Die Treiber 73.. .76 sind daher normalerweise eingeschaltet, um Tropfen 31 aus den Tintenstrahlen zu entfernen, und sie werden durch Impulse vom Speicher 68 abgeschaltet, wenn diese mittels der Impulse vom Impulsgenerator 63 von den UND-Gliedern 69. . .72 durchgeschaltet werden.

Die Speicherung der den Punkten der Punktmatrix zugeordneten Bits im Speicher kann nach verschiedenen Verfahren erfolgen. Ein bevorzugtes Verfahren ist das Speichern eines Codewortes in jeder Speichersektion, die einem von einem Tintenstrahl aufzuzeichnenden Zeichenelement zugeordnet ist. Vorzugsweise enthält jedes Codewort eine Anzahl von Bits, die der Anzahl der Bits für jeden erzeugten Tropfen entspricht, die die Punktmatrix des Zeichens bilden. Daher werden für jeden Tintenstrahl in einer 8x5 Matrix zehn Punktsteuerbits in jeder der Sektionen A. . .D des Speichers 68 gespeichert. Ein "O"-Bit repräsentiert eine leerzulassende Punktposition, während ein "1"-Bit einer Punktposition entspricht, an welcher ein Tintentropfen 31 von dem betreffenden Tintenstrahl niederzuschlagen ist. Wenn der Druckkopf 1 (Fig. 1) durch den Elektromotor 10 angetrieben "wird, werden die Pulsfolgen von den Sektionen A.. .D des Speichers 68 durch die UND-Glieder 69.. .72 zu den Treibern 73.. .76 durchgeschaltet, um selektiv die Abscheider 32. . .35 ein- bzw» auszuschalten.

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Die Düsen 19.. ,22, und damit die Tintenstrahlen 23. . .26 sind zur Richtung der relativen Bewegung des Druckkopfcs 1 geneigt angeordnet. Der Tropfengenerator 27, die Magnetabscheider 32.. .35, die Ablenkvorrichtung 47 und die Auffangvorrichtungen 45 und 46 sind entsprechend geneigt. Daraus folgt, dass bei der Bewegung de s-Druckkopf es 1 entlang der Führungschienen 2 von links nach rechts, gemäss Fig. 1, die Düse 22 als erste die erste Spalte der Zeichenrnatrix erreichen wird, dann die Düsen 21, 20 und schliesslichl9, indieser Reihenfolge, Dieser Sachverhalt ist in Fig. 8 dargestellt. Zur Zeit ti kann ein Tintentropfen 31 von der Düse 22 an der Punktposition 1· der-Spalte I abgesetzt werden. Zur Zeit ti werden die Tropfen 31 von den Düsen 21, 20 und 19 entweder in die Auffangvorrichtungen 45 und 46 abgelenkt, oder sie bilden Teile von vorangehenden Zeichen. Zur Zeit 13 stehen Tropfen von den Düsen 22 und 21 zur Verfügung, um an den Matrixpositionen 118 und 13 (Fig. 8)hiedergeschlagen zu werden . Zur Zeit t5 können Tropfen and den Matrixpositionen IHl7, Uli und 15 abgesetzt werden. Zur Zeit t7 sind Tropfen von allen Düsen 19. . ,22 mit Punkten der Matrix ausgerichtet, um benachbarte Zeichenelemente zu bilden.

Fig. 7 zeigt ein ausführlicheres Blockschaltbild einer Steuerschaltung für das Absetzen von Tropfen 31 an den in der Fig. 8 gezeigten Tropfenpositionen. Wie bereits erwähnt, werden Datenwörter von der Zentraleinheit 55 der Datenverarbeitungsanlage an den Speicherbereich 77 geliefert, der die Register BO.. . B7 umfasst. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind alle Sektionen A. . .D

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des Speichers 68 in zwei Speicherbereiche unterteilt. Für die Sektion B umfasst der erste Speicherbereich die Register BO.. .B3, welche binäre Information für Punktpositionen mit ungerader .Nummer speichert, und die Register B4 . . . B7 , welche Daten bezüglich der gerade numerierten Punktpositionen der in Fig. 8 gezeigten Zeichenmatrix speichern. Daher muss, wie Fig. 7 zeigt, für jeden der Treiber 73. .. 76 die Information abwechselnd von einem der Register BO. . .B3 und einem der Register B4. .. B7 kommen. Aus diesem Grund sind die Ausgänge der Register BO. . . B3 mit den UND-Gliedern 78 .. .81 verbunden, während die Ausgänge der Register B4. . .B7 mit den dazwischen liegenden UND-Gliedern 8?«. .85 verbunden sind. Ein Signal auf der Leitung 86 schaltet die Segmentbits von den Registern BO. . .B3 zu den ODER-Gliedern 87. . .90 durch. Ein Signal auf der Leitung 91 schaltet in ähnlicher Weise die Segmentbits von den Registern B4. . . B7 zu den ODER-Gliedern 87.. 90 durch.

Wie bereits erwähnt,sind die Düsen 19. . .22 bezüglich der Bewegungsrichtung des Druckkopfes 1 versetzt angeordnet und erreichen daher die erste Spalte der Zeichenmatrix zu verschiedenen, aufeinanderfolgenden Zeiten. In dem in Fig. 7 dargestellten bevorzugten Au sführungs bei spiel werden die Bitsignale parallel durch die ODER-Glieder 87. . .90 hindurchgeleitet. Um die Versetzung der Düsen zu kompensieren, werden die Bitsignale entsprechend verzögert, so dass sich eine Koinzidenz mit der Ankunftszeit der Tintentropfen 31 von den verschiedenen Düsen 19. . . 22 ergibt. Die zu diesem Zweck vorgesehene Druckkopf-Phasensteuerung 59 (Fig. 5)

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umfasst Schieberegister 92. . .94, die vor den Treibern 73. . .75 angeordnet sind. Diese Schieberegister 92.. .94 bewirken die erforderliche Verzögerung, um die Versetzung der Düsen 19. . .21 zu kompensieren. Bei dem in den Fign. 2 bis 4 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Schieberegister 94 eine Verzögerung, die zwei Punktpositionen entspricht, das Schieberegister 93 eine Verzögerung um vier Punktp.ositionen und das Schieberegister 92 eine Verzögerung um sechs Punktpositionen. Daher werden beim Eintreffen eines Signals von den Steuerregistern B8 . . .B12 die Segmentbits von den ODER-Gliedern 87.. .9 0 und Schieberegistern 92.. .94 in die Treiber 73. . .76 übertragen, um selektiv die Erregung der Wicklungen 40.. .43 der Abscheider 32.. .35 zu bewirken. Wenn ein vollständiger Satz von Signalen die Schieberegister 92.. .94 passiert hat, werden mittels eines Signals vom Steuerregister B14 die Schieberegister 92. . .94, der Trigger 95 und der Haltekreis 96 zurückgesetzt, als Vorbereitung für die Uebertragung eines weiteren Satzes von Zeichensignalen von den Registern B4. . .B7.

Fig. 9 zeigt ein Zeitdiagramm für die vorher beschriebenen Operationen. Die an den den Magnetabscheidern 32. . .35 zugeordneten Kurven angebrachten Ueberweisungszeichen entsprechen den in der Fig. 8 dargestellten ausgewählten Matrixpositionen eines abgedruckten Zeichens.

Gemäss Fig. 8 umfasst jede Spalte der Zeichenmatrix acht addressierbare Positionen. Die ihnen zugeordnete Information ist in den Datenregistern BO.. .B7 ge-

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speichert. Da nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel acht Punkte mit vier Düsen gedruckt werden sollen, ist es angebracht, die Daten in zwei Teile zu teilen Beispielsweise können die Daten für ungerade numerierte Positionen in die Re- ■ gister BO. . .B3 und die Daten für die gerade numerierten Positionen in die Register B4. .. B7 geladen werden. In der zeitlichen Abfolge wird in diesem Fall nur ' eine abwechselnde Selektion der Gruppen notwendig sein. Bei diesem Schema ist eine Ausdehnung sehr einfach für Fälle, bei denen jede Düse mehr als zwei Punktpositionen drucken soll. Beispielsweise können zwölf Punkte pro Spalte mit vier Düsen gedruckt werdai , wenn ein weiterer Satz von vier Registern vorgesehen und ein Zyklus mit drei Gruppenselektionen eingeführt wird.

Wie in Fig. 7 gezeigt, steuert die Zentraleinheit 55 den zeitlichen Ablauf der Operationen über die Steuerregister'B8 .. .Bl5. Das Signal vom Register Bl5 über den Trigger 95 bewirkt abwechselnd Signale auf den Leitungen 86 und 91, durch welche die UND-Glieder 78.. .85 und die ODER-Glieder 87. . .90 gesteuert werden, so dass abwechselnd Informationsentnahme aus den Registern BO.. . B3 bzw. B4 . .. B7 erfolgt.

Die erforderliche Phasensteuerung, um die unterschiedlichen Ankunftszeiten der Tropfen wegen der Versetzung der Düsen auszugleichen, wird gemäss Fig. 7 von den Schieberegistern 92. ..94 ausgeführt, Wie aus Fig. 8 ersichtlich,erfordern die Düsen 21, 20 und 19 bezüglich der Düse 22 Verzögerungszeiten von 2, 4 und 6

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Z.eitintervallen. Daher weisen die Schieberegister 94, 93 und 92 2, 4.. bzw. 6 .Schiebepositiönen auf.' Das Drucken von anderen Anzahlen von Punkten je Spalte (beispielsweise zwölf Punkte bei vier Düsen) erfordert eine andere Auslegung der Schieberegister (beispielsweise 3, 6 und 9 Schiebepositionen bei vier Düsen). Die Verschiebungen erfolgen durch Signale auf einer Leitung 97 von einem Taktgeber, der synchron mit den Impulsen der Tropfenerzeugung läuft und gesteuert durch Signale von dem Steuerregister Bl2. Die Schieberegister werden entweder am Beginn oder am Ende einer Druckzeile durch Signale vom Rück Stellsteuerregister B14 zurückgestellt. Wie aus Fig. 8 ersichtlich,werden wegen der Versetzung der Düsen am Beginn und Ende einer jeden Druckzeile extra Impulse abgegeben. Signale von den Steuerregistern. B8. . .BIl stellen sicher, dass am Beginn und Ende der Zeilen sowie während einer Unterbrechung des Druckvorgangs keine extra Punkte gedruckt werden können. Ein Unterbrechungssignal wird über den Haltekreis 96 aus Signalen vom Rückstell-Steuerregister B14 und Signalen auf der Leitung 91 abgeleitet und am Ende einer Druckzeile an die Zentraleinheit 55 übertragen.

Die im vereinfachten Schaltbild der Fig. 6 an die Treiber 73.. .76 der Magnetabscheider 32. . .35 übertragenen Signale zum Drucken des in Fig. 8 dargestellten Zeichens entsprechen denen der Fig. 9.

Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit einem bevorzugten Ausführungsbei-

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spiel beschrieben worden ist, bei welchem die Düsen bezüglich der Bewegungsrichtung des Druckkopfes versetzt angeordnet sind, können die Düsen auch vertikal übereinander angeordnet sein. Um die Bewegung des Druckkopfes zu kompensieren, sollten in diesem Tall die Luftspalte der Ablenkvorrichtung 47 um gleiche Beträge versetzt angeordnet sein. Dabei sind dann keine Phasenverzögerungen erforderlich, so dass auf die Schieberegister 92. . .94 verzichtet werden kann.

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Claims

PATENTA-NSP RUCH "Ε

Tintenstrahl-Matrixdrucker mit einer Mehrzahl von in einem Druckkopf angeordneten Düsen zum Erzeugen von parallelen, auf einen Aufzeichnungsträger gerichteten Tintenstrahlen, mit wenigstens einem Tropfenerzeuger zum Auflösen der Strahlen in einzelne Tropfen, mit Mitteln zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen Druckkopf und Aufzeichnungsträger entlang einer Druckzeile, und mit Mitteln zum gesteuerten Ablenken der zum Drucken bestimmten Tropfen auf ausgewählte Matrixpositionen, sowie mit Mitteln zum Ablenken von zum Drucken nicht benötigten Tropfen in eine Auffangvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (19 ... 22) in einer gegenüber der Richtung der Relativbev/egung zwischen Druckkopf (X) und Aufzeichnungsträger (4) geneigten Reihe, gegen die Vertikale versetzt, angeordnet sind, daß die gegenseitigen Abstände der Düsen (19 ... 22) in der Richtung der Relativbewegung gleich den Abstände der Spalten (I ... V) der Zeichenmatrix sind, daß der Tropfenerzeuger (27) und die Ablenkmittel (47) für die zum Drucken bestimmten Tropfen (31) je einen Magnetkern (28, 48) mit einer Mehrzahl von je einer Düse (19, 20, 21, 22) zugeordneten Polpaaren (29) aufweisen, und daß eine Kompensations-Steuerschaltung (Fig. 7.) vorgesehen ist, welche Verzögerungsglieder (92 ... 94) auf-■; weist, deren unterschiedliche Verzögerungscharakteristiken ; von der Neigung, der Düsenreihe abhängen, und die an die Ab-

BN 9-75-004 - 21 -

709828/0568

ORIGINAL INSPECTED

lenkmittel (32 ... 35) für zum Drucken nicht benötigte Tropfen (31) angeschlossen sind.
2. Tintenstrahl-fiatrixdrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkmittel (47) für die zum Drucken bestimmten Tropfen einen U-förmigen Magnetkern (48) umfassen, auf dessen Joch wenigstens eine Erregerwicklung (49) angeordnet ist und dessen Schenkel sägeζahnartige Polpaare aufweisen, deren Luftspalte (50 ... 53) Trapezfonu haben.

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