DE3012552C2 - Tintentröpfchen-Aufzeichnungseinrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Tintentröpfchen-Aufzeichnungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der US-PS 25 56 550 ist eine derartige Aufzeichnungseinrichtung bekannt, bei der die Austragung von Tintentröpfchen aus Tintenaustragdüsen in Abhängigkeit von auf vorbestimmte Kammerbereiche der einzelnen Tintenaustragdüsen auftreffendem Licht erfolgt, dessen Intensität entsprechend einer im Lichtpfad angeordneten Vorlage moduliert ist. Die einzelnen Tintenaustragdüsen müssen hierbei für die Aufzeichnung in die Nähe des Aufzeichnungsmaterials gebracht werden, wobei sie von den Tintenversorgungskammern getrennt sind. Diese Bewegung der Tintenaustragdüsen wird ebenso wie die Stellung eines Verschlusses zum Unterbrechen der Lichtbestrahlung über eine Steuereinrichtung gesteuert. Allerdings begründet diese für die Aufzeichnung erforderliche mechanische Tintenaustragdüsenbewegung erhebliche Führungsprobleme sowohl hinsichtlich der Führung und feinmechanischen Steuerung des die Tintenaustragdüsen tragenden Druckkopfes als auch hinsichtlich der Führung des AufzeichnungsmateriaJs, dessen Lage bezüglich des sich in Druckstellung befindenden Druckkopfes konstant eingehalten werden muß. Damit besitzt die bekannte Aufzeichnungseinrichtung relativ komplizierten und somit störanfälligen Aufbau. Darüber hinaus erfolgt die Wie dergabe der Vorlage stets nur als Negativ, da das Licht nur an den hellen Vorlagenbereichen durch diese hindurchtreten kann, so daß der Druck stets nur an bildfreien Vorlagenbereichen entsprechenden Aufzeichnungsmaterialbereichen erfolgt Ferner ist mit der bekannten Aufzeichnungseinrichtung ausschließlich die Wiedergabe optischer, transparenter Vorlagen, nicht jedoch der Druck von z. B. nur in binärer Form vorliegenden Daten möglich.

Weiterhin ist aus der DE-OS 24 22 255 eine Aufzeichnungseinrichtung bekannt, bei der aus einer Tintenausstoßdüse, die mit Hilfe eines hochfrequenten mechanischen Oszillators in Schwingungen versetzt wird, ein kontinuierlicher Tintentröpfchenstrom ausgestoßen wird. Die einzelnen Tintentröpfchen werden nach ihrer Ausstoßung zunächst beim Durchfliegen eines Ladeelektrodenpaars elektrisch auf ein Potential aufgeladen, das von der Dichte der zu reproduzierenden Vorlage abhängt. Die aufgeladenen Tintentröpfchen durchfliegen danach ein Ablenkelektrodenpaar, an dem eine konstante Gleichspannung anliegt. Aufgrund der unterschiedlichen elektrischen Aufladung ist damit auch die Ablenkung der Tintentröpfchen unterschiedlich, so daß ihr gegenseitiger Abstand auf dem Aufzeichnungsmaterial entsprechend der wiederzugebenden Vorlagendichtc variiert. Allerdings werden bei der bekannten Aufzeichnungseinrichtung aufgrund des kontinuierlichen Tiritenausstoßes auch dann Tintentröpfchen ausgegeben, wenn weiße Bildbereiche wiedergegeben werden sollen und somit kein Tinientröpfchen auf das Aufzeichnungsmaterial gelangen darf. Diese überschüssigen Tinientröpfchen werden mittels eines vor dem Aufzeichnungsmaterial angeordneten Behälters aufgefangen und zum Tintenvorratsbehälter zurückgefördert. Dies erfordert jedoch relativ großen konstruktiven Aufwand und unnötigen Energieverbrauch. Außerdem weist der Aufzeichnungskopf aufgrund des erforderlichen mechanischen Oszillators und der Elektrodenpaare relativ große Abmessungen auf und ist somit nicht kompakt aufbaubar.

Ferner ist aus der DE-OS 21 48 655 eine Aufzeichnungseinrichtung mit einer Vielzahl von Tintenausstoßdüsen bekannt, die mit unter Druck stehender Tinte gespeist und durch einen gemeinsamen langgestreckten mechanischen Oszillator zur Erzeugung von Tintentröpfchenströmen erregt werden. Diejenigen der kontinuierlich erzeugten, elektrisch in ihrer Flugbahn gesteuerten Tintentröpfchen, die nicht für die Aufzeichnung benötigt werden, werden auch hier mittels einer Auffangeinrichtung abgefangen und in den Tintenvorrat zurückgeführt. Aufgrund des erforderlichen großflächigen mechanischen Oszillators und der für die Wiedergewinnung der für die Aufzeichnung nicht benötigten, jedoch aus den Tintenausstoßöffnungen ausgestoßenen Tintentröpfchen weist die bekannte Aufzeichnungseinrichtung relativ komplizierten Aufbau auf. der die Störanfälligkeit erhöhl und damit die Funktionssicherheit beeinträchtigt. Zudem sind der Leistungsverbrauch und die Verschmutzungsgefahr der bekannten Aufzeichnungseinrichtung aufgrund der kontinuierlichen Tröpfchenerzeugung auch bei fehlendem Bedarf verhältnismäßig groß.

Der Erfindung liegt die: Aufgabe zugrunde, eine Tin-

tentröpfchen-Aufzeichnungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß sie bei relativ einfachem Aufbau \ind geringem Leistungsbedarf gut und zuverlässig steuerbar ist und selbst bei fehlender optischer Vorlage der Wiedergabe auch unterschiedlicher Tönungsstufen ermöglicht

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen gelöst.

Erfindunesgemäß erfolgt dis Tintenaussioßung somit nicht durch optische Erwärmung oder mechanische Erregung, sondern durch elektrische Aufheizung, was eine sehr rasche und gezielte Tintenausstoßung im Bedarfsfall ermöglicht Die Steuerung der elektrischen Aufheizeinrichtung erfolgt hierbei durch eine einfach aufgebaute Steuereinrichtung mit einem Zeichengenerator, der den aufzuzeichnenden Zeichen entsprechende Signale abgibt Diese Signale werden über eine UND-Gliedeinrichtung übertragen, wobei durch einfach« Tastenbetätigung die gewünschte Helligkeit bzw.Tönungsstufe des Aufzeichnungspunkts dadurch steuerbar ist, daß mittels einer entsprechenden Anzahl von Impulsen die Häufigkeit des Öffnens der UND-Gliedeinrichtung und damit der Übertragung der Zeichengeneratorsignale vorgegeben wird. Damit ist die Tintenaustragung und somit der gesamte Aufzeichnungsvorgang bei relativ einfachem Aufbau sehr gut steuerbar und ermöglicht die Wiedergabe einer bestimmten Vorlagendichte in unterschiedlichen Tönungsstufen. Darüber hinaus ist das Vorhandensein einer optischen Vorlage nicht erforderlich, sondern es können beispielsweise auch lediglich in numerischer Form vorliegende Daten aufgezeichnet werden. Weiterhin ist keine Bewegung der zumindest einen Tintenaustragdüse erforderlich, so daß Dichtungsprobleme und mechanische Steuereinrichtungen entfallen können. Ferner kann nunmehr nach Wahl nicht mehr nur eine negative, sondern auch eine positive Aufzeichnung erfolgen. Zudem ermöglicht die elektrische Aufheizung der zumindest einen Tintenaustragdüse eine derart rasche Erwärmung der im Heizbereich vorhandenen Tintenflüssigkeit, daß die Tintentröpfchen mit sehr hoher Geschwindigkeit erzeugt werden und aufgrund der hierbei gespeicherten kinetischen Energie auch über eine größere Fluglänge hinweg übertragbar sind, so daß Aufzeichnungsmaterial und Aufzeichnungskopf in größerem Abstand angeordnet werden können. Ferner verringen sich selbst bei vielfacher Tintentröpfchenausstoßung die resultierende tatsächliche Druckgeschwindigkeit aufgrund der hohen Geschwindigkeit der Tintentröpfchenausstoßung nicht. Da sich bei mehrfacher Tintenausstoßung auf dieselbe Aufzeichnungsmaterialstel-Ie die Tintenmenge dort vergrößert, vergrößert sich in der Folge durch das Fließen der Tinte auch rler Punktdurchmesser und die Dichte, so daß eine große Kontrastwirkung und eine Vielzahl von Tönungsstufen erreichbar sind. Darüber hinaus ermöglicht der beschriebene Aufbau eine sehr dichte räumliche Anordnung auch einer Vielzahl von Tintenaustragdüsen, ohne daß Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Düsen auftreten. Diese schafft die Möglichkeit, Aufzeichnungspunkte in einem sehr geringen Abstand voneinander t>o gleichzeitig aufzuzeichnen, so daß eine sehr gute Auflösung erzielbar ist.

Vorteilhafte Weilerbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Beispielsweise ermöglicht die Weiterbildung nach Patentansprueh 3, daß die Tiiaentröpfchen aufgrund der bei der Dampfblasenentstehung erzeugten Antriebskraft mit sehr hoher Fluggeschwindigkeit ausstoßbar sind, wobei die Ausstoßfrequenz auf sehr hohem Wert gehalten werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

F i g. 1 zeigt eine Schrägansicht eines Ausführungsbeispiels der Einrichtung.

Fig.2 zeigt einen Kopfbereich und die Anordnung eines Tintentanks beim Ausführungsbeispiel.

Fig.3A, 3B und 3C sind vergrößerte Teildarstellungen und Schnittansichten des Ausführungsbeispiels.

F i g. 4 ist ein Blockschaltbild, das die gesamte Anordnung des Ausführungsbeispiels bei einem elektronischen Tischrechner zeigt.

F i g. 5 zeigt eine Treiberschaltung einer Aufzeichnungseinheit, wie sie bei den in Fig.4 dargestellten Blöcken eingesetzt ist.

F i g. 6 ist ein logisches Blockschaltbild zur Erläuterung der Steuerung der Aufzeichnungseinheit bei den in F i g. 4 dargestellten Blöcken.

Fig.7A-D sind Zeitablaufpläne mit Wellenformen von Signalen in der in den F i g. 4 bis 6 gezeigten Steuerschaltung.

F i g. 8A, 8B und 8C zeigen, wie die Dichte durch ausgestoßene Tinte als große und kleine Punkte auf dem Druckpapier dargestellt ist.

Fig. 9 zeigt eine Schrägansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Einrichtung.

F i g. 1OA und 1OB zeigen eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels nach F i g. 9.

Fig. UA u. B zeigen Beispiele von Treiberschaltungen für das Ausführungsbeispiel nach F i g. 9.

Fig. 12A—C zeigen einen Druckvergleich.

Fig. 13 und 14 sind Darstellungen weiterer Ausführungsbeispiele.

Eine in F i g. 1 dargestellte Aufzeichnungseinheit 1 besteht aus einer Deckplatte 2 mit als Tintenausführungsrohr dienenden Kanälen, einer Heizgrundplatte 3 mit einer Heizvorrichtung, Zuleitungen und Elektroden für die Kanäle bzw. Aussparungen, einem Tintenbehälter 4, einem Tintenversorgungsgehäuse 5, einem Tintenaufnehmer 6 und einer Pumpe 6', die ausgeflossene Tinte sammeln und zurückführen, einem Signalkabel 7 und weiteren Teilen, z. B. Tintenrohren bzw. -schläuchen. Wenn durch Druckregulierung ein Ausfließen der Tinte verhindert ist, können der Tintenaufnehmer 6 und die Pumpe 6' entfallen.

Ein Flüssigkeitstropfen 8 der aus der durch die Deckplatte 2 mit den Kanälen und die Heizgrundplatte 3 gebildeten Auslaßöffnung ausgestoßenen Tinte steht stellvertretend für Buchstaben- und Zahlenpunkte auf einem Druckpapier 9.

Das Druckpapier 9 wird durch die Rotation einer über eine aus Zahnrädern bestehende Übertragungsvorrichtung 11 von einem Motor 10 angetriebenen Papiervorschubwalze 12 nach oben befördert.

Wird eine vollständige Vielfachkopfanordnung verwendet, bei der die Kanäle bzw. Rillen und die Heizvorrichtungen in geforderter Punktanzahl und in vorbestimmten Punktabständen angeordnet sind, dann muß die Aufzeichnungseinheit 1 nicht beweglich sein. Bei der vorstehend genannten Anordnung werden die den gewünschten, auf einer horizontalen Linie liegenden Punkten entsprechenden Heizvorrichtungen elektrisch angewählt, woraufhin die Tinte durch die Blasenbildung in den den Heizvorrichtungen entsprechenden Kanälen herausgedrückt und als Flüssigkeitströpfchen ausgestoßen wird. Nach der durch den Motor bewirkten Auf-

wärtsbewegung des Druckpapiers um einen Punktabstand werden in ähnlicher Weise auf einer horizontalen Linie liegende notwendige Punkte gedruckt. Durch Wiederholung dieses Ablaufs für eine geforderte Linienanzahl entstehen die erwünschten Buchstaben und Zeichnungen.

So ist es z. B. zum Druck von Zeichen an 20 Stellen auf einer Zeile bei Verwendung des oft zur Zeichendarstellung eingesetzten 5 Horizontal- · 7 Vertikal-Punkteje -Zeichen-Systems ausreichend, eine Aufzeichnungseinheit mit 5 · 20 = 100 Rillen bzw. Kanälen zu verwenden und das Papier 7mal vorwärtszubewegen.

Fig. 2 ist eine auseinandergezogene Darstellung der Aufzeichnungseinheit. In der Deckplatte 2 ist eine der gewünschten Punktanzahl entsprechende Anzahl von Rillen 13 fast parallel zueinander eingeschnitten. An der Heizgrundplatte 3 sind im mittleren Abschnitt der Kanäle, diesen zugewandt und ihnen entsprechend, Heizvorrichtungen 14 ausgebildet.

Zur Herstellung einer Anzahl von Heizvorrichtungen auf der Heizgrundplatte können, ähnlich wie bei der gängigen Herstellungsart eines Vielfachthermokopfs, allgemein bekannte Techniken wie z. B. Halbleiter-, Dickfilm- oder Dünnfilmtechnik eingesetzt werden. Die Oberfläche der Heizgrundplatte ist zur Erzielung eines besseren Kontaktes mit der gerillten Deckplatte 2 geglättet. Jede einzelne Heizvorrichtung 14 ist über ein Leitungsmuster 15 auf der Grundplatte und eine Elektrode 16 mit dem Signalkabel 7 verbunden und elektrisch angesteuert.

F i g. 3 ist eine vergrößerte Darstellung der Aufzeichnungseinheit. F i g. 3A ist eine Seitenansicht, F i g. 3C ist eine seitliche Schnittdarstellung entlang der A-A-Schnittlinie in Fig. 3B, F i g. 3B zeigt den Ausstoßungskanal in Schnittansicht entlang der ß-ß-Schnittlinie in F i g. 3C, von der Seite der Austrittsöffnung OF her gesehen.

Wenn, unter Bezugnahme auf die Fig. 3C, die Heizvorrichtung 14 angespeist und aufgeheizt wird, erhitzt sich die über eine Schutzschicht sich mit der Heizvorrichtung in Kontakt befindende Tinte in der Rille 13 und es entstehen sehr rasch Dampfblasen 16'. Die durch den entstehenden Druck herausgedrückte Tinte wird sehr rasch in Form von Flüssigkeitstropfen 8 aus dem Ausströmungskanal ausgestoßen. Durch das entweder gleichzeitig oder aufeinanderfolgend erfolgende wahlweise Anlegen von Spannung und Erwärmung der den gewünschten Punkten entsprechenden Heizvorrichtungen wird die Tinte in den entsprechenden Rillen sehr schnell aus der Austrittsöffnung OF ausgestoßen und auf dem Druckpapier 9 aufgezeichnet. Nach Abschalten der Heizvorrichtung verschwinden die Dampfblasen. Wenn die Heizvorrichtung 14 zu nahe an der Austriusöffnung OF angebracht ist, werden die Dampfblasen 16' zusammen mit den Flüssigkeitstropfen 8 ausgestoßen und können diese aufbrechen und zerstäuben. Wenn andererseits die Heizvorrichtung 14 zu weit von der Austrittsöffnung OFentfernt angebracht ist, können die Flüssigkeitstropfen 8 nicht ausgestoßen werden. Aus diesem Grund befindet sich die Heizvorrichtung 14 an einer mittleren Position.

Im folgenden wird die Anordnung und der Betriebsablauf eines elektronischen Tischrechners als Ausführungsbeispiel einer elektronischen Einrichtung mit einer in den vorstehend erwähnten Figuren dargestellten eingebauten thermischen Tintenstrahlaufzeichnungseinheit erläutert
Ein in F i g. 4 dargestelltes Rechenwerk 18 führt zusammen mit einer Speichereinheit 19 notwendige Operationen und Datenverarbeitungen, z. B. Additionen, Subtraktionen, Multiplikationen, Divisionen und Einlesevorgänge auf der Basis von Dateneingaben, z. B. einer über ein Tastenfeld eingegebenen Zahl, und jedes Betriebsbzw. Bedienungsbefehls durch.

Die aufzuzeichnenden Daten, z. B. die zu verarbeitenden Zahlen und die Ergebnisse der Rechenoperationen werden auf der Grundlage der Befehle eines Tastenfelds ίο 17 über das Rechenwerk 18 an eine Steuereinheit 20 gegeben und dort in ein zur Aufzeichnung erforderliches Datenformat zusammengestellt.

Die Daten werden ferner durch einen Zeichengenerator in einer Heizvorrichtungssteuerschaltung 21 in eine für jedes Zeichen notwendigen Punktausgabc codiert und über eine Heizvorrichtungstreiberschaltung 22 selektiv an jeden thermischen Kopf gegeben.

Andererseits wird zum Weitertransport des Papiers um einen Punktabstand zur selektiven Einspeisung elekirischer Energie in jede Punktzeile ein von einer Motorsteuerschaltung 23 ausgehendes Signal über eine Motortreiberschaltung 24 an den Motor gegeben, woraufhin sich das Druckpapier 9 durch die Rotation der Walze vorwärtsbewegt.

Eine Druckereinheit 29 besteht aus einer aus dem Tintenbehälter 4, dem Tintenversorgungsgehäuse 5 usw. gebildeten Tintenversorgungseinheit 25, einer Heizvorrichtungs- und Auslaßöffnungseinheit 26 und aus einer Motor- und Walzeneinheit 27. Der erforderliehe Punktdruck wird durch die Wiederholung der durch die wahlweise Einspeisung elektrischer Energie in die Heizvorrichtungen bewirkten Tintenausstoßung und durch die Wiederholung des von dem Motor gesteuerten Papierschubs herbeigeführt.

Die jeweils notwendige Spannung wird jedem Abschnitt durch eine Spannungsversorgung 28 zugeführt.

Weiterhin findet in der Heizvorrichtungstreiberschaltung 22 die Methode Anwendung, daß die elektrische Anspeisung jedes Kopfes im Zeitmultiplexverfahren mit Zuleitungen in einer durch die gemeinsame Verbindung der den einzelnen Positionen jeweils entsprechenden Heizvorrichtungen der Punkte entstehenden Matrixanordnung erfolgt.

Die hauptsächlichen bzw. wesentlichen, die Häufigkeit der Tintenausstoßung steuernden Teile der Heizvorrichtungssteuerschaltung 22 sind in Fig. 6 dargestellt.

Eingangsdaten 30 für einen Zeichengenerator 31 kommen vom Rechenwerk 18 und der Steuereinheit 20.

so Ein die Zahl bzw. Nummer von Stellen zählender Stelienzähier 32 ordnet eine Steiie den Eingangsdaten zu; gleichzeitig wird der Zählerinhalt durch einen Decodierer 33 zur Bildung von in Fig.7(B) dargestellten Stellensignalen D] bis O_n decodiert Diese Stellensignale D\ bis D_n werden über die Heizvorrichtungstreiberschaltung 22 an jede Stelle der Heizvorrichtung angelegt

Die Ausgangssignale des Zeichengenerators 31 stellen den Codeausgang 36 für die Punkte dar, die den Eingangsdaten 30, deren Stelle in vorstehend genannter Weise bestimmt ist entsprechen und deren Zeile bzw. Reihe durch einen Punktzeilenzähler 35 bestimmt wird Beim vorstehend genannten 5 · 7 Punkte-je-Zeichen-System hat der Punktzeilenzähler 35 die Basis 7, der Codeausgang 36 besitzt 5 Leitungen.

Die Fälle bzw. Betriebszustände einfacher Ausstoßung je Stelle oder zweifacher Ausstoßung je Stelle werden durch ein Flip-Flop 39 gewählt Bezugnehmend auf die F i g. 7 ist hier vorausgesetzt daß sich Grund-

taktsignal T₁-Ta, wie in Fig. 7A dargestellt, wiederholen und daß jedes Stellensignal Di, Di ... D_n nach Fig. 7B mit der abfallenden Flanke von Ta synchronisiert ist.

Über das Tastenfeld wird befohlen, ob hell in Halbton oder dunkel in Vollton gedruckt wird. Diesem Befehl entsprechend wird über die Steuereinheit 20 entweder der Setz- oder der Rücksetzeingang 37, 38 des Flip-Flops 39 gespeist. Zum Beispiel können besondere Tasten zur Auswahl des Dunkel- oder des Helldrucks vorgesehen sein oder aber es können Dunkeldruck- und Helldruckbefehle durch Entscheidung der Tastenarten in der Steuerschaltung 20 erzeugt werden, z. B. Helldruck für die mittels der χ - oder + -Taste verknüpften Zahlen und Dunkeldruck für die mittels der =-Taste ausgegebenen Resultate der arithmetischen Operation.

Ist das Flip-Flop 39 über einen Setzeingang 37 gesetzt, so wird sein Ausgangssignal zusammen mit dem Zeittakt Γ3 auf Leitung 41 über ein UND-Glied 42 an ein ODER-Glied 43 angelegt, an dessen zweiten Eingang der Takt Γι auf Leitung 40 anliegt.

Anders ausgedrückt, werden sowohl T\ als auch Tz zusammen mit einem der Codeausgänge 36 an ein U N D-Glied 44 gelegt.

Dementsprechend werden bei Vollton H\ — H% jedes Kopftreibersignals 45 zweimal während einer Druckphase aufgesteuert. Durch die zweifache Ansteuerung des Kopfes wird zweimal Tinte ausgestoßen, wodurch, wie in Fig. 8B gezeigt, auf dem Druckpapier ein großer Tintenfleck entsteht.

Wenn dagegen für Halbton ein Signal an einem Rücksetzeingang 3β des Flip-Flops 39 anliegt, wie in Fig.6 gezeigt, sperrt das UND-Glied 42; das Ausgangssignal des ODER-Gatters 43 ist damit nur Tw das Kopftreibersignal 45 jedes Signals H\ — H^ wird, wie in Fig. 7C gezeigt, einmal erzeugt.

Verglichen mit dem Fall zweifacher Ansteuerung ist bei Halbton die Tintenmenge halbiert und erzeugt, wie in Fig. 8A gezeigt, einen kleinen Fleck auf dem Druckpapier, der dem menschlichen Auge als heller Halbton erscheint. Wie bislang beschrieben, ist die Anzahl der Tintenausstoßungen wählbar. Dementsprechend ist die Tintenmenge auf dem Druckpapier, der Punktdurchmesser oder die Punktdichte bzw. -Schwärzung mittels einer einfachen, durch die Zufügung eines Flip-Flops und einer kleinen Anzahl von Gliedern zu einem aus Zeichengenerator und Zähler bestehenden Satz erhaltenen Aufbäus steuerbar.

Das befähigt einen elektronischen Tischrechner, Unterscheidungen zwischen der Kanalzahl und zwischen Ergebnissen einer arithmetischen Operation und den in arithmetischen Operationen verwendeten Zahlen bei dem Datendruck mittels leicht verstehbarer Druckstärken darzustellen.

Bei einem in Fig.8C dargestellten Beispiel ist die Vorschubweite des Druckpapiers zur Reduzierung der vertikalen Punktabstände bei einem Halbtondruck verringert

Obwohl bei diesem Ausführungsbeispiel die Auswahl zwischen einfacher und zweifacher Entladung als Beispiel gewählt wurde, ist es offensichtlich, daß durch geringe Zufügungen zu der logischen Schaltung dunklerer bzw. stärkerer Druck durch drei- oder mehrfache Ausstoßung erzielbar ist

Auch eine Methode der Auswahl der Punktanzahl im Einheitsfeld auf dem Druckpapier durch Ablenkung der Flugrichtung von Flüssigkeitströpfchen mittels elektrostatischer oder magnetischer Ablenkung zur Darstellung der Druckstärke auf dem Druckpapier ist bekannt. Da bei dieser Methode jedoch eine Ablenkungsvorrichtung mit großen Abmessungen vorzusehen ist, ist sie für einen ausschließlich Zeichen druckenden elektronisehen Tischrechner nicht einsetzbar.

Da im Gegensatz dazu bei der Erfindung die Tinte nur mehrfach auf denselben Punkt aufgetragen wird, werden für den Aufbau der Auslaßöffnung bzw. des Kanals und für den Treibermechanismus keine zusätzlichen Teile benötigt. Da weiterhin nur eine logische Teilschaltung zu der Steuerschaltung zugeschaltet ist, ist der praktische Effekt groß.

Im besonderen ist bei einem elektronischen Tischrechner, bei dem alle arithmetischen, logischen und Steuerschaltungen in LSI-Technik aufgebaut sind, die Zufügung einer logischen Schaltung in LSI-Technik kostengünstiger als die Zufügung mechanischer Teile.

Bislang wurde ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem die Ausstoßung von Flüssigkeitstropfen aus einer einzelnen Auslaßöffnung durch eine Einzelpunkt-Informationsquelle gesteuert ist. Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem eine Ausstoßung aus einer Vielzahl von Auslaßöffnungen gesteuert und betrieben ist.

Bei dem in den F i g. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiel wird, wie z. B. in den F i g. 5 und 6 dargestellt, bei Aufzeichnung einer Punktinformation, die z. B. dem Signal CH\ der Codeausgänge 36 entspricht, über das UND-Glied 44 das Signal H\ aus den Kopftreibersignalen 45 angesteuert. Damit wird die zugeordnete Heizvorrichtung mit Strom versorgt und erwärmt sich, wenn das Signal H\ synchron mit einem der Zeitteilersignale DDi bis DD_n (F i g. 5) auftritt, so daß aus der entsprechenden Auslaßöffnung ein oder mehrere Tintentropfen ausgestoßen werden. Bei dem in den F i g. 9 bis 14 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt der Antrieb demgegenüber dergestalt, daß aufgrund eines Einzelpunktinformationsausgangssignals eine Mehrzahl von Flüssigkeitströpfchen aus einer Mehrzahl von Flüssigkeitsöffnungen ausgestoßen wird. Dadurch wird nicht nur die Druckqualität noch weiter erhöht, sondern es ist auch die Druckdichte durch einfache Steuerung wählbar.

Fig.9 ist eine Schrägansicht einer Aufzeichnungskopfeinheit, die der in F i g. 2 gezeigten sehr ähnlich ist. In einer oberen und einer unteren Schicht sind Kanäle bzw. Rillen GTU, CTW, GT2X. GT2V mit einer Mehrzahl von Mündungen OFIl, OFW, OF2X. OF2V in vertikaler Richtung ausgebildet. Ihnen entsprechend sind zwei Heizgrundplatten SB 1 und SB 2 an dem oberen und dem unteren Abschnitt angebracht. Je zwei Heizvorrichtungen, z. B. TH 21 und TH 2V sind in horizontaler Richtung auf der Grundplatte parallel geschaltet.

Fig. 1OA u. B zeigen Schnittansichten der Kopfeinheit nach Fig.9. Fig. 1OA zeigt eine niiündungsseitig gesehene Schnittansicht; F i g. 1OB zeigt eäne seitlich gesehene Schnittansicht eines Kanals. Falls z. B. zwei in horizontaler Richtung benachbarte und zwei in vertikaler Richtung entsprechende Kanäle GTi 1, GTW bzw. GT2\, GT2V zusammengefaßt und durch ein Treibersignal einer Einzelpunktinformation gleichzeitig oder zeitteilend bzw. zeitversetzt gesteuert werden, werden vier Flüssigkeitstropfen entweder gleichzeitig oder zeitgeteilt ausgestoßen. Auf den beiden in F i g. 9 gezeigten Heizgrundplatten SB i und SB 2 sind zwei benachbarte Heizvorrichtungen THU und THW, bzw. TH 21 und TH 21' elektrisch parallel geschaltet und über Signalka-

bei CB I und CB 2 mit einer Treiberschaltung verbunden. Sind auch in vertikaler Richtung entsprechende Heizvorrichtungen parallel geschaltet, so ist eine Gesamtheit von vier Heizvorrichtungen parallel verbunden.

Bei einer solchen Verbindungsweise werden beim Anliegen einer Einzelpunktinformation und eines Einzelzeitteilungssignals die vier Heizvorrichtungen gleichzeitig aufgeheizt und vier Flüssigkeitstropfen gleichzeitig ausgestoßen. Dieses Beispiel einer elektrischen Verbindung sind in F i g. 11A u. B dargestellt. F i g. Π Α zeigt zwei der vorstehenden Beschreibung entsprechend parallelgeschaltete Heizvorrichtungen THW und THiV. Das entspricht einer der beiden in F i g. 9 dargestellten Heizgrundpiatten. Wenn, was nicht in der Zeichnung gezeigt ist, ein weiterer Satz derselben Schatungsverbindungsanordnung nach Fig. HA vorgesehen ist und wenn für jedes Signal HDi-HD5 und DDX-DDn entsprechende Signale auf den beiden Platten verbunden sind, dann sind sie parallel geschaltet. In ähnlicher Weise ist es möglich, durch Hintereinanderschalten zweier Heizvorrichtungen TH11 und THiV, wie in Fi g. 11B dargestellt, zwei Heizgrundplatten parallelzuschalten.

Andere Kombinationen der Parallel-Seriell-Schaltung eingeschlossen, sind in jedem Fall vier Heizvorrichtungen gleichzeitig ansteuerbar. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die obere Heizgrundplatte SB 1 und die untere Heizgrundplatte SB2 durch Zeitteilung im Zeitmultiplexverfahren anzusteuern. Natürlich kann es auch nützlich und wirkungsvoll sein, sich nicht auf vier Heizvorrichtungen zu beschränken und eine Mehrzahl von Heizvorrichtungen, z. B. zwei, drei, fünf, sechs, sieben, acht usw. zu kombinieren und anzusteuern.

Im folgenden sind die Unterschiede einer Punktdarstellung auf dem Druckpapier unter Bezugnahme auf Fig. 12A—C für einen Fall verglichen, bei dem z.B. zwei vertikale und zwei horizontale Heizvorrichtungen gleichzeitig ansteuerbar und vier Flüssigkeitstropfen gleichzeitig ausstoßbar sind. F i g. 12A zeigt ein von dem in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiel erzeugtes Druckbeispiel, wobei jeweils ein Flüssigkeitstropfen ausgestoßen und auf dem Druckpapier als Punkt für eine Punkt-Information dargestellt ist.

Im Gegensatz dazu ist nach Fig. 12B bei einem bei einer Punktinformation vier Punkte aufzeichnenden Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 jede Ecke eines Zeichens scharf dargestellt und die Druckqualität verbessert. Wenn darüber hinaus die Anordnung so gewählt ist, daß die obere und untere Heizgrundplatte getrennt durch die Treiberschaltung ansteuerbar sind und wenn selektiv z. B. nur die obere Heizgrundplatte angesteuert ist, werden durch eine Einzelpunktinformation nach Fig. 12C die oberen beiden Punkte aufgezeichnet, wodurch die Gesamtdichte halb so groß wie diejenige nach F i g. 12B und somit ein Halbton dargestellt ist.
In den Fig.9 bis 11 ist ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem eine Heizvorrichtung einem Kanal entspricht und Kombinationen durch Serien- oder Parallelschaltung hergestellt sind. Fig. 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einer Heizvorrichtung, deren Breite ausreichend ist, zwei benachbarten Kanälen zu entsprechen und die Tinte in diesen beiden Kanälen gleichzeitig zu erwärmen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht keine Notwendigkeit, die Heizvorrichtungen in horizontaler Richtung entweder in Serie oder parallel zu schalten. Durch in Reihe-Parallelschaltung der beiden sich vertikal entsprechenden Heizvorrichtungen oder durch getrennte zeitteilende Ansteuerung ist eine Gesamtheit von vier Flüssigkeitstropfen ausstoßbar.

In den Fig.9, 1OA und 1OB ist ein Ausführungsbeispiel mit zwei vertikal übereinanderliegenden und parallel ausgebildeten Kanalabschnitten dargestellt. F i g. 14 zeigt eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels, bei dem die Richtungen der oberen und unteren Kanäle mündungsseitig konvergieren. Dadurch nähern sich, verglichen mit F i g. 12B, die beiden auf dem Druck-, papier aufgezeichneten Punkte in vertikaler Richtung an oder überlappen sich teilweise. In ähnlicher Weise kann auch die Punktaufzeichnung in horizontaler Richtung bei Verwendung eines Aufbaus, bei dem die Kanä-Ie in Zweiergruppen zusammengefaßt sind, mit geringerem Abstand oder überlappend ausgeführt sein.

Vorstehend ist in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel beschrieben, daß durch sorgfältiges Ausbilden der Kanäle und Heizvorrichtungen in mehrfacher Anzahl und durch einfache Reihen- oder Parallelschaltung der Heizvorrichtungen eine mehrfache Anzahl von Punktaufzeichnungen mittels einer einzelnen Punktinformation bzw. Einzelpunktinformation erzielbar ist und daß die Druckqualität ohne irgendeine Zufügung einer logischen Steuerschaltung erhöht ist. Weiterhin ist durch wahlweise Ansteuerung einiger der Mehrzahl der Heizvorrichtungen ein Halbton darstellbar.

Hierzu 12 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Tintentröpfchen-Aufzeichnungseinrichtung, bei der zur Erzeugung eines Abdrucks mit unterschiedlichen Helligkeitsstufen aus zumindest einer Tintenaustragdüse unter Wärmeeinwirkung Tintentröpfchen auf ein Aufzeichnungsmaterial aufbringbar sind, mit einer Steuereinrichtung zum Steuern der Aufzeichnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (31, 36 bis 44) einen Zeichengenerator (31), der den auf das Aufzeichnungsmaterial aufzuzeichnenden Zeichen entsprechende Signale abgibt, eine UND-Gliedeinrichtung (44), deren einem Eingangsanschlußsatz die vom Zeichen- generator (31) abgegebenen Signale zugeführt werden, und einen Steuerabschnitt (39 bis 43) aufweist, der mit dem zweiten Eingangsanschlußsatz der UND-Gliedeinrichtung (44) verbunden ist und die ser Impulse zuführt, deren Anzahl durch einen über eine vorbestimmte Taste eingegebenen Befehl bestimmt ist und der erforderlichen Helligkeit des jeweiligen Aufzeichnungspunktes entspricht, und daß eine elektrische Aufheizeinrichtung (45) vorgesehen ist, die die zumindest eine Tintenaustragdüse entsprechend den Ausgangssignalen der UND-Gliedeinrichtung (44) aufheizt.

2. Aufzeichnungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerabschnitt (39 bis 43) für die Abgabe von ein oder zwei Impulsen an die UND-Gliedeinrichtung (44) ein auf das Drücken der vorbestimmten Taste ansprechendes Flip-Flop (39), ein UND-Glied (42), dem ein Zcitsteuersignal (T)) und das Ausgangssignal des Flip-Flops (39) zugeführt werden, und ein ODER-Glied (43) aufweist, y, an dem das Ausgangssignal des UND-Glieds (42) und ein weiteres Zeitsteuersignal (T\) anliegen.

3. Aufzeichnungseinnchtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenaustragung in Abhängigkeit von der Ausdehnung und Zusammenziehung von bei der Aufheizung entstehenden Dampfblasen erfolgt.