DE2350870A1 - Fluessigkeitsstrahlschreiber - Google Patents

Description

Plüssiffkeitsstrahlschreibeü

Ein Flüssigkeitsst.rahlsehreiber gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist in der DT-As 1 271 754 beschrieben. .Bei diesem Flüasigkeitsstrahlschreiber ist eine Modulation des F-lüssigkeitsstrahl.3 zwischen einer Düse und dem Aufzeichnungsträger durch eine geeignete Spannung zwischen der Schreibflüssigkeit und der züge-' ordneten Steuerelektrode möglich» Der bekannte Flüssigkeitsstrahlschreiber ermöglicht es daher, ein aus Zeilen zusammengesetztes Bild auf dem Aufzeichnungsträger aufzuzeichnen. Bei einer AusfüJhrungsform des bekannten Fltissigkeitsstrahlschreibers zur zeilenweisen Bildaufzeichnung wird der Aufzeichnungsträger auf einer drohbar gelagerten Tromuel aufgespannt. Die Trommel wird dux-ch einen Motor synchron mit Zeilenimpulsen von einem Bildsender um ihre Achse gedreht und gleichzeitig in Achsrichtung verschoben. Der unmodulierte Flüssigkeitsstrahl trifft den Aufzeichnungsträger senkrecht. Das Bildsignal wird dabei zur zeilenweisen Bildaufzeichnung an die Steuerelektroaen angelegt»

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Bei dem bekannten Flüssigkeitsstrahlschreiber sind zur Aufzeichnung eines Farbbildes, das aus drei verschiedenen Grundfarben, z.B. aus den Farben gelb, rot und blau, zusammengesetzt ist_/drei Düsen vorhanden. Jeder Bildpunkt wird dabei nacheinander mit ders erforderlichen Parbanteil von jeder Düse beaufschlagt.

Bei der. Aufzeichnung eines Bildpunktes aus den drei Grundfarben· ist es erforderlich, jede Farbe mit dem gewünschten Anteil zu spritzen. Soll beispielsweise ein Bildpunkt 20 $ Gelb-, 30 £ :tot- und 50 io Blauanteil besitzen, so ist es erforderlich, die Spannung an jeder der drei Elektroden während der Aufzeichnung der zugeordneten Farbe auf dem Bildpunkt so zu steuern, daß die gewünschte Farbintensität erzielt wird. Hierzu ist in der genannten Schrift vorgeschlagen, die Hochspannung an der Steuerelektrode entsprechend zu wählen. Dies hat jedoch den Nachteil, da.? komplizierte und aufwendige Schaltungsanordnungen zur Veränderung der Hochspannung an den Steuerelektroden vorhanden sein massen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Flüsgigkeitsstrahlsehreiber der eingangs genannten Art zu schaffen, der es ermöglicht, in einfacher Weise die Intensität einer aufgezeichneten Farbe innerhalb einer vorbestimmten Genauigkeit zu steuern.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs 1. Im Gegensatz zum Storni der •Technik ist die an eine Steuerelektrode gelegte Hochspannung zur Modulation des Flüssigkeitsstrahls bei der vorliegenden xirfindung konstant. Die Intensitätsmodulation erfolgt durch Tastung der Hochspannung und damit des Flüssigkeitsstrahls, wobei das Tastverhältnis der Intensität der aufgezeichneten Farbe entspricht. Der erfindungsgemäße Flüssigkeitsstrahlschreiber ist ohne wesentlichen zusätzlichen schaltungsmäßigen Aufwand als Farbschreiber verwendbar.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ist in Anspruch 4

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wiedergegeben. Diese Weiterbildung ermöglicht es, den Flüssigkeitsstrahlschreiber hinsichtlich einer einwandfreien Funktion zu überwachen, so daß verhindert ist, daß in unerwünschter Weise Geräteteile von der Schreibflüssigkeit getroffen und verunreinigt werden.

v/eitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit den weiteren Unteransprüchen. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Flüssigkeitsstrahlschreibers nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Schaltungseinzelheit des Flüssigkeitsstrahlschreibers gemäß Fig. 1,

Fig. 3 drei Impulsverläufe zur Erläuterung der Fig. 2, und

Fig. 4 ein Schaltbild einer Überwachungseinrichtung.

Der Flüssigkeitsstrahlschreiber gemäß Fig 1 besitzt eine Trommel

1 auf der ein als Papierblatt ausgebildeter Aufzeichnungsträger

2 aufgespannt ist. Zur Aufzeichnung dienen drei Schreibsysteme 3 bis 5 j die ,"jeweils aus einer Steuerelektrode 6 bis 8 und einer Düse 9 bis 11 bestehen. Die Düsen 9 bis 11 stoßen die aus Vorratsbehältern 12 bis 14 durch Pumpen 15 bis 17 geförderte Schreibflüssigkeit durch die Steuerelektroden 6 bis 8 aus. Zwischen den Düsen 9 bis 11 und den Pumpen 15 bis 17 liegen noch Druckregler 18 bis 20.

Die drei Schreibsysteme dienen zur Aufzeichnung von drei verschiedenen Farben, z.B. von den Farben blau, rot und gelb, so daß oui dorr. Aufzeichnungsträger 2 ein farbiges Bild geschrieben v.'ernr-n kann. D:i ο Steuerelektroden 6 bis 8 werden von den von den I)U-

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sen 9 bis 11 ausgestoßenen Flüssigkeitsstrahlen durchsetzt. Diese Flüssigkeitsstrahlen zerfallen innerhalb der röhrenförmig ausgebildeten Steuerelektroden in Tropfen, so daß beim Anlegen einer Hochspannung zwischen den Steuerelektroden und der Schreibflüssigkeit eine Tropfchenwolke entsteht. Diese Tröpfchenwolke schlägt sich an den aus porösem Material bestehenden Steuerelektroden nieder und wird durch eine Saugleitung 21 von einer Säugpumpe 22abgesaugt. Die Steuerimpulse für die Steuerelektroden 6 bis 8 kommen von einer Steuereinrichtung 23. Fehlt ein Steuerimpuls, so wird ein Farbpunkt auf dem Aufzeichnungsträger 2 erzeugt; ist ein Steuerimpuls vorhanden, so wird der Flüssigkeitsstrom zwischen der entsprechenden Düse 9 bis 11 und dem Aufzeichnungsträger 2 unterbrochen.

Die Schreibsysteme 3 bis 5 sind auf einer Platte 24 befestigt, welche auf zwei Schienen 25 längsverschiebbar geführt ist. Die Schreibsysteme 3 bis 5 und die Platte 24 befinden sich in der in der Fig. 1 gezeichneten Stellung in ihrer Ruheposition außerhalb des Aufzeichnungsträgers 2. Die Aufzeichnung erfolgt in der V/eise, daß die Platte 24 auf den Schienen 25 in Richtung des Pfeils 26 gleichförmig über die gesamte Länge der Trommel 1 bewegt wird, während sich die Trommel 1 in Richtung des Pfeils 27 oder umgekehrt gleichförmig dreht. Die Aufzeichnung erfolgt also auf einer schraubenförmigen Bahn des Aufzeichnungsträgers 2. Die Signale der Steuereinrichtung 23 beinhalten die Bildinformation. Nach der Beendigung einer Aufzeichnung wird die Platte 24 mit den Schreibsystemen 3 bis 8 wieder in die gezeichnete Ruhestellung zurückbewegt .

Damit Reste von Schreibflüssigkeit von den Schreibsystemen 3 bis 5 entfernt werden können, ist ein Saugkissen 28 in einer Pfanne 29 gelagert, das den Steuerelektroden 6 bis 8 gemeinsam zugeordnet ist. Die Pfanne 29 ist in Richtung des Pfeils 30 verstellbar, derart, daß das Saugkissen 28 gegen die Strahlaustrittseiten der Elektroden 6 bis 8 gedrückt v/erden können.

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Die Steuereinrichtung 23 besitzt gemäß Fig. 2 sieben Impulsgeneratoren 31 bis 37, die durch einen Taktgeber 38 synchronisiert v/erden. Jeder der Impulsgenerator en 31 bi"s 37 liefert eine Impulsfolge, deren Frequenz und Impulsamplitude konstant ist, und deren Tastverhältnis einer von sieben Parbstufen entspricht. Die Durchschaltung der Ilochspannungsimpulsgeneratoren 31 bis 37 auf die Blektrodrn 6 bis 8 erfolgt über einen Verteiler 39, der durch Signale auf drei Leitungen 40 bis 42 angesteuert wird» Die Leitung 40 ist dabei beispielsweise der Bildfarbe blau, die Leitung 41 der Bildfarbe rot und die Leitung 42 der Bildfarbe gelb zugeordnet. Die Intensität der drei Farben eines Bildpunktes wird durch Binärsignale auf den Leitungen 40 bis 42 gekennzeichnete Durch diese Signale kann also die prozentuale Zusammensetzung eines Bildpunktes aus diesen drei Bildfarben gekennzeichnet werden. Soll auf dem Bildpunkt 43 beispielsweise 20 °p Gelb-, 30 ^c/> Rot- und 50 $ Blauanteil gespritzt werden, so charakterisiert in der gezeichneten Stellung der Trommel 1 zunächst das Signal auf der Leitung ,40 den Blauanteil. Derjenige der Impulsgeneratoren 31 bis 37, der diesen Blauanteil ergibt, wird während einer vorbestimmten Zeit an die Steuerelektrode 6 angeschaltet und der Blauanteil gespritzt. Hat sich der Bildpunkt 43 an die Stelle 43' bewegt, so charakterisiert das Signal auf der Leitung 41 den Rotanteil des Bildpunktes 43, und der zugeordnete Impulsgenerator 31 bis 37 wird an die Steuerelektrode 7 angeschaltet. Die"Aufzeichnung des Rotanteils erfolgt während derselben Zeit wie die Aufzeichnung des Blauanteils. Hat sich der Bildpunkt an die Stelle 43" weiterbewegt, so. charakterisiert das Signal auf der Leitung 42 den Gelbanteil des Bildpunktes 43, und der entsprechende Impulsgenerator 31 bis.37 wird mit der Steuerelektrode 8 verbunden. Auch hier erfolgt die Aufzeichnung des Gelbanteils während derselben Zeit wie die Aufzeichnung des Blau- und ü^s Rotanteils. ·

Die einem Bildpunkt zugeordneten Signale "auf den Leitungen 40 bis 42 müssen entsprechend der aufeinanderfolgenden Aufzeichnung der drei Bildfarben zeitlich versetzt auf den Leitungen 40 bis 42 er-

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scheinen. Dies kann dann, wenn die Signale ursprünglich gleichzeitig ¥orliegen, durch entsprechende Verzögerung des Signals auf der Leitung 41 gegenüber dem Signal auf der Leitung 40 und des Signals auf der Leitung 42 gegenüber dem Signal auf der Leitung 41 erfol'gen. Die Verzögerung kann z.B. mittels Schieberegister vorgenommen v/erden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind sieben Färbstufen für jede Bildfarbe möglich. Ferner ist es möglich, bei kontinuierlicher Anschaltung der Hochspannung an eine Steuerelektrode während der Aufzeichnungsseit für einen Bildpunkt eine weitere Farbstufe zu erzielen (Farbe weiß).

Soll eine Bildfarbe in einem Bildpunkt nicht enthalten sein, so wird konstant für diesen Bildpunkt Hochspannung an die Elektrode angeschaltet.

Die Fig. 3 zeigt drei Impulszüge, die beispielsweise an die 3-teuerelektroden 6 bis 8 zur Aufzeichnung eines Bildfunk tos ^eIe --_:t v/erden können, t ist dabei diejenige Zeit, während der die einem Bildpunkt zugeordnete Information an der Steuerelektrode anl.ie.~t, also die oben genannte Aufzeichnungszeit. .Der Fig. '-) liegt die Annahme zugrunde, daß ein Bildpunkt 0 £ Gelbanteil besitzen soll. Demgemäß liegt der Impulszug 44 an der Steuerelektrode 6 und der Impulszug 45 an der Steuerelektrode 7, während ander Steuerelektrode 8 während der Zeit t eine konstante Hochspannung femäß der Linie 46 liegt. Die Impulszüge 44 und 45 stellen Hochnparmun-rjir.-pulse dar, die während der Zeiten tnin an den Steuerelektrode!! liegen und die schmal sind ira Vergleich zu den dazwischenliegenden Impulspausen. Das Tastverhältnis hat bei den Impulszugen 44 und 45 seinen liininalwert. Demgemäß v/erden die Farben blau und rot, die den Impulszügen 44 und 45 zugeordnet sind, η it der r-;rl.':-;-ten Intensität auf einem Bildpunkt aufgezeichnet. Da während der Zeit t dauernd Hochspannung an der Steuerelektrode 8 liegt, v/ird die Farbe gelb auf diesem Bildpunkt überhaupt nicht aufrezeich-

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net. Die Tastung des Flüssigkeitsstrahls auch bei Aufzeichnung der größten Intensität erfolgt, um die Funktion des Schreibens überwachen su können, wie dies nachfolgend erläutert wird.

Soll sich ein Bildpunkt in anderer Weise aus den drei Bildfarben zusammensetzen, so wird das Tastverhältnis der Impulsfolgen 44 und 45 den gewünschten Anteil der Bildfarbe entsprechend verändert» Erforderlichenfalls kann auch an die Stelle der Impulszüge 44 oder 45 eine konstante Hochspannung während der Zeit t treten. Ss kann ferner die konstante Hochspannung 56 durch einen Impulszug ersetzt v/erden „

Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist, daß durch eine der Anzahl der gewünschten Farbstufen pro Bildpunkt entsprechende Anzahl von Impulsgeneratoren 31 bis 37 jede der Bildfarben in der erforderlichen Intensität auf einem Bildpunkt wiedergegeben werden kann.

Aus der Fig. 3 geht hervor, daß während einer Minimalzeit tmin an allen drei Elektroden 6 bis 8 Hochspannung liegt und daß die Zeiten train der Impulsfolgefrequenz der Generatoren 31 bis 37 ent sprechend aufeinander folgen (zeitliche Koinzidenz). Daraus ergibt sich, Ö.3.& dann, wenn man ein Signal bildet, das der Summe der Spannungen an den drei Elektroden 6 bis 8 entspricht, dieses Signal eine Impulsform besitzt, bei der die Impulsamplitude bei störungsfreiem Betrieb während einer Minimalzeit einen vorbestimm ten V/ert überschreitet und die Pausen zwischen zwei Impulsen einen Maximalwert nicht überschreiten. Diese Tatsache kann zur StO-runfsüberwachung des Flüssigkeitsstrahlschreibers gemäß Fig. 4 ben\3tst werden.

In der Fig. 4 sind drei 'Widerstände 47 bis 49 dargestellt, -denen auf den Leitunrxcn 50 bis 52 Signale zugeführt werden, die den Spariimn^on an den Steuerelek'troden 6 bis 8 entsprechen» Die WidorrrUuule 47 bis 49 sind hochohmig irr. Vergleich zu einem S\immier-

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widerstand 53, so daß an der Stelle 54 eine Spannung liegt, die der Summe der drei Spannungen auf den Leitungen 50 bis 52 entspricht. Diese Spannung ist einem Schwellwertfühler 55 zugeführt, der einen Transistor 56 über einen Koppelwiderstand 57 durchschal— tet, solange die Spannung an seinem Eingang, d.h. an der Stelle 54,'einen vorbestimmten Sollwert überschreitet. Bei einem störungsfreien Betrieb liegt die Spannung am Eingang 54 des Schwellwertfühlers mindestens während der Zeiten tmin über dem Sollwert und der Abstand dieser Spannungsimpulse überschreitet nicht die Zeit ti. Der durchgeschaltete Transistor 56 bewirkt die Aufladung eines Kondensators 58. Sobald an einer der Elektroden 6 bis 8 die Hochspannung fehlt, erreichen die Impulse am Eingang des Schwellwertfühlers 55 nicht mehr die für ein Umkippen erforderliche Höhe. Der Kondensator 58 kann sich dann über den Widerstand 59 stärker als bei störungsfreiem Betrieb entladen, so daS nach Ablauf einer vorbestimmten, für das Vorliegen einer Störung charakteristischen Zeitspanne (z.B. 2 χ ti) ein Schmitt-Trigger 60 umkippt, weil dann die Spannung am Kondensator 58 einen vorbe,-stimmten Wert unterschreitet. Dadurch wird eine Ausschaltungseinrichtung 61 angesteuert, welche den Flüssigkeitsstrahlschreiber stillsetzt. Im störungsfreien Betrieb wird der Kondensator 58 immer wieder rechtzeitig aufgeladen ehe das Schmitt-Trigger-lTiveau erreicht wird.

Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 ermöglicht es, den Betrieb des Flüssigkeitsstrahlschreibers in einfacher V/eise zu überwachen, indem überprüft wird, ob innerhalb vorbestimmter Zeitabstände an allen drei Elektroden 6 bis 8 Hochspannung liegt. Auf diese V/eise kann verhindert werden, daß beim Fehlen der Hochspannung infolge einer Störung in unerwünschter Weise Schreibflünsif;-keit in das Gerät oder auf die Trommel gespritzt wird.

Die Erfindung ist in Verbindung mit einem Farbschreiber beschrieben, bei dem ein Fax'bbild aus drei Grundfarben zusammengesetzt v/ird. Sie ist aber bei Verwendung einer einzigen Düse auch zur

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Erzeugung eines Schwarz—Y/eiß-Bildes anwendbar. Auch in diesem Pail erfolgt die Intensitätssteuerung des Flüssigkeitsstrahls durch Auswahl des jeweils geeigneten Impulsgenerators 31 "bis 37.

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Claims (5)

1. Patentansprüche

   f 1.yFlüssigkeitsstahlschreiber mit mindestens einer Düse, ehe an einer Druckmittelleitung zum Ausstoßen einer elektrischleitenden Schreibflüssigkeit zu einem Aufzeichnungsträger hin angeschlossen ist, und mit mindestens einer, an einer Si-gnalquelle angeschlossenen Steuerelektrode zur Modulation des Flüssigkeitsstrahls im Sinne einer punktweisen Aufzeichnung d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Signalquelle (25) eine dor Anzahl der gewünschten Farbstufen pro Bildnunkt entsprechend» -anzahl von Impulsgeneratoren (31 bis 37) enthält, deren Inpulffolgen synchron sind,' gleiche Impulsamplituden besitzen und sich hinsichtlich des Tastverhältnisses den Farbstufen entsprechend voneinander unterscheiden, und daß Mittel (39) zum Anschalten dos zur Aufzeichnung der gewünschten Farbstufe auf einem Bildpurkt erforderlichen Impulsgenerators an die dem Bildpunkt zugeordnete Elektrode (6 bis 8) während einer für alle Bildpunkte gleichen Aufzeichnungsze.it vorhanden sind.
2. 2. Schreiber nach Anspruch 1, bei dem zur Erzeugung einen Farbbildes mehrere Düsen .zum Ausstoßen verschiedenfarbiger i-'lüssigkeitsstrahlen und eine den Bildfarben entsprechende Anzahl von Steuerelektroden vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Impulsgeneratoren (31 bis 37) und den Steuerelektrodcn ein Verteiler (39) liegt, der die Durchschaltung der Ii?=pulGeneratoren auf die Steuerelektroden in Abhängigkeit von -iin;^ran~:jsignalen, die die Farbzusar.imensetzimg eines Bildpunktes charakterisieren, bewirkt.
3. 3. Schreiber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, :·-·2 zur Unterbrechung eines Flüssigkeitsstrvhlß eine konetonte 3 .·:..■·rspannung und zur Aufzeichnung der Farbstufe νΛ t größter i-'arV»intensität eine Invnulsiolire an die der: Bilcjpunkt znneordr-ov.e Sooner·-

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   elektrode (6 bis 8) gelegt wird, bei der das Tastverhältnis einen Mini;-alv;ert hat.
4. 4-. Schreiber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den doü Steuerelektroden (6 bis 8) zugeführten'Impulsfolgen entsprechende Signale einer Summierschaltung (Figo 4) zugeführt sind, die ein der Sunme aller synchronen Sperrimpulse für die Flüssigkeitsstrahlen entsprechendes Summensignal bildet, das einer .Ausschaltungsanordnung (55 bis 61) für den Schreiber zugeführt ist, die die Ausschaltung bewirkt, wenn das Summensignal innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne einen Sollwert nicht erreicht.
5. 5. Schreiber na.ch Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausscnaltanordnung einen vom Summensignal gesteuerten Schwellwertiühler (55) enthält, der beim Erreichen des Sollwerts einen Kondensator (58) ^-an eine Ladespannung legt und die Ladung unterbricht, wenn die Spannung an seinem Eingang (54) den Sollwert unterschreitet.

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