DE2806360B2

DE2806360B2 - Circuit for the ongoing determination of the point in time of the droplet charging in an inkjet printer

Info

Publication number: DE2806360B2
Application number: DE2806360A
Authority: DE
Inventors: Richard Harold Monte Sereno Darling; Phillip Keith Hoskins; Harmon Wesely Johnson; Francis James Morgan Hill Perry
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: Lexmark International Inc
Priority date: 1977-02-25
Filing date: 1978-02-15
Publication date: 1980-02-28
Also published as: BR7801030A; JPS53106034A; FR2381629B1; CH614663A5; DE2806360C3; GB1587811A; IT1112661B; JPS612506B2; IT7820148A0; DE2806360A1; NL7801179A; FR2381629A1

Description

Die Erfindung betrifft eine im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebene Art einer Schaltung zum laufenden Bestimmen des Zeitpunktes der Tröpfchenaufladung in einem Tintenstrahldrucker mit mindestens einer quer zur Zeilenrichtung verlaufenden Reihe von Düsen.The invention relates to a type of circuit specified in the preamble of claim 1 continuously determining the point in time of droplet charging in an inkjet printer with at least a row of nozzles running transversely to the row direction.

Die Erfindung ist insbesondere für Tintenstrahldrukker gedacht, bei denen eine größere Druckgeschwindigkeit dadurch erreicht wird, daß die Verschiebung zwischen Aufzeichnungsträger und Druckwerk mit variabler, z. B. nichtlinearer Geschwindigkeit erfolgt, und wobei elektronische Schaltkreise für die Korrektur der Flugbahnen der Tintentropfen vorgesehc η sind, so daß diese in den vorgesehenen Positionen auf dem Papier auftreffen. Die Erfindung kann auch für andere Vorrichtungen mit veränderlicher Geschwindigkeit m benutzt werden, bei denen es auf die Korrektur einer ähnlichen Operation ankommt.The invention is particularly intended for inkjet printers in which a greater printing speed is achieved in that the displacement between the recording medium and printing unit with variable, z. B. non-linear speed takes place, and electronic circuits for the correction of the trajectories of the ink droplets are vorgesehc η so that they impinge in the intended positions on the paper. The invention can also be used for other devices with variable speed m in which the correction of a similar operation is important.

Die Technik der Tintenstrahldrucker hat heute ein Niveau erreicht, bei welchem unter genau kontrollierten Bedingungen ausgezeichnete Druckergebnisse erzielbar sind. Die Entwicklung tendiert daher zur Beibehaltung der hohen Druckqualität bei gleichzeitiger Vergrößerung der Druckgeschwindigkeit.Inkjet printer technology has now reached a level at which it is precisely controlled Conditions excellent printing results can be achieved. The development therefore tends to persist the high print quality while increasing the printing speed.

Aufschlagdrjcker für fliegenden Druck gibt es für sehr große Geschwindigkeiten, doch kann die Druckqualität in den meisten Fällen nicht besser als »leicht lesbar« klassifiziert werden.Additional printers for on-the-fly print are available for very high speeds, but the print quality can affect the print quality in most cases cannot be classified better as "easy to read".

Man ist heute nicht mehr weit entfernt von Druckwerken für großes Druckvolumen hoher Qualität, wobei sich die Aufmerksamkeit besonders auf die v-, relative Verschiebung des Aufzeichnungsträgers konzentriert, der von einem das Druckwerk tragenden Träger traversiürt wird.One is no longer being traversiürt from the printing unit carrier carrying today far from printing units for large volume printing high quality, with attention focused particularly on the v, relative displacement of the recording medium.

Bei konventionellen Tintenstrahldruckern, die mit hoher Geschwindigkeit arbeiten, sind die beweglichen Teile des Trägers einer großen Belastung ausgesetzt, welche zu unerwünschten Änderungen der Relativgeschwindigkeit des über den Aufzeichnungsträger hin- und herlaufenden Tintenstrahl-Druckwerks führen. In den USA-Patentschriften 31 81 403,35 39 895,36 57 627 und 39 40 675 sind Werkzeugmaschinensteuerungen beschrieben, in denen mittels elektronischer digitaler Schaltkreise, die Impulsgeneratoren, digitale Register und Vergleicherschaltungen aufweisen, die relativen Bewegungen eines oder zweier Maschinenelemente e>o verfolgt werden und die Bewegungsgeschwindigkeit des einen derart gesteuert wird, daß es zur vorbestimmten Zeit an einem vorbestimmten Ort eintrifft. Die Berechnung der Vorgabezeit und die Interpolation der laufenden Position finden sich nicht in diesen Patent- b5 Schriften.In conventional inkjet printers that operate at high speed, those are movable Parts of the girder are exposed to great stress, which leads to undesirable changes in the relative speed of the inkjet printing unit moving back and forth over the recording medium. In U.S. Patents 3,181,403.35 39 895.36 57 627 and 39 40 675 machine tool controls are described in which by means of electronic digital Circuits that include pulse generators, digital registers and comparator circuits, the relative Movements of one or two machine elements e> o are tracked and the speed of movement of the one is controlled so that it is the predetermined Time arrives at a predetermined place. The calculation of the default time and the interpolation of the Current position can not be found in these patent b5 documents.

Die USA-Patentschrift 39 12 913 bezieht sich auf eine Rechnersteuerung, worin eine angestrebte Bedingung durch eine digitale Zahl repräsentiert ist. Es wird eine digitale Eingangsgröße erzeugt, d^;e eine Änderung repräsentiert, die innerhalb einer durch die Programmierung vorbestimmten Zeit auszuführen ist. Die Änderung wird von der ersten Digitalzahl subtrahiert und die Differenz mit der Zahl verglichen, die der laufenden Bedingung entspricht, woraus eine Steuergröße abgeleitet wird. Die Interpolation der Flankensteilheit, die der Digitalzahl entspricht, welche die vorgegebene Änderung repräsentiert, ist für den Fachmann nicht schwierig; aber die Berechnung der Vorgabezeit fehlt definitionsgemäß in dieser Patentschrift. US Pat. No. 3,912,913 relates to a computer control, in which a desired condition is represented by a digital number. A digital input variable is generated, d ^; e represents a change that is to be carried out within a time predetermined by the programming. The change is subtracted from the first digital number and the difference is compared with the number that corresponds to the current condition, from which a control variable is derived. The interpolation of the edge steepness, which corresponds to the digital number which represents the specified change, is not difficult for the person skilled in the art; but the calculation of the standard time is by definition missing in this patent specification.

Die USA-Patentschrift 39 38 163 betrifft die Ablenkung von Tintentropfen, die auf einen Aufzeichnungsträger gerichtet sind, und gibt die Korrektur des Schräglaufes in vertikaler Richtung an, der durch die Horizontalverschiebung des Trägers während der vertikalen Auslenkung des Tintenstrahls über eine Vielzahl von Tropfen position en auftritt. Dieses Schräglaufen wird durch einen zusätzlichen Satz von elektrostatischen Ablenkplatten erreicht, die unter einem geeigneten Winkel angeordnet sind. Eine schrittweise Korrektur wird nicht angestreb* und die Vorgabezeit spielt in diesem Zusammenhing keine Rolle.US Pat. No. 39 38 163 relates to the deflection of ink droplets falling on a recording medium are directed, and indicates the correction of the skew in the vertical direction caused by the Horizontal displacement of the carrier during the vertical deflection of the ink jet over a Variety of drop positions occurs. This skewing is achieved by an additional set of electrostatic baffles, which are below are arranged at a suitable angle. A gradual correction is not intended * and the The default time does not play a role in this context.

Die US-Patentschrift 38 98 671 betrifft einer: konventionellen Drucker mit konstanter Geschwindigkeit ohne Kompensation für die Änderungen der Trägergeschwindigkeit, obwohl eine Kompensationsschaltung vorgesehen ist, die sicherstellt, daß zur Druckzeit keine unbeabsichtigte Änderung der Trägergeschwindigkeit auftreten kann.US Pat. No. 3,898,671 relates to: a conventional constant speed printer without Compensation for changes in carrier speed, although a compensation circuit is provided, which ensures that no unintentional change in the carrier speed at the time of printing can occur.

Die US-Patentschrift 39 11 818 (= DE-OS 24 39 123) kommt wohl der Erfindung am nächsten und bezieht sich auf einen rechnergesteuerten Tintenstrahldrucker für die Ausrichtung eines lose, z. B. von Hand, eingelegten Papierblattes auf eine vorbestimmte Position oder innerhalb eines vorgegebenen Randes bezüglich dieser Position. Außerdem wird in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Papiers eine bestimmte Anzahl von Positionsimpulsen erzeugt, die ein Zähler zählt. Ein Zähler erzeugt Zeitabschnitte (12,5 Millisekunden), nach denen der zuerst genannte Zähler gestoppt wird, so daß sein Zählergebnis proportional zur Geschwindigkeit des Papiers ist. Dieses Zählerergebnis wird auf einen dritten Zähler umgeladen, was eine Voreinstellung dieses Zählers darstellt. Bei Erreichung eines Zählerstandes durch die Positionsimpulse, der dem voreingestellten Wert entspricht, wird ein Signal erzeugt, d?,s den Abbau eines weiteren vom Computer gesetzten Zählers steuert, wodurch der Aufladezeitpunkt korrigiert wird. Die Zeit zwischen zwei Positionsimpulsen ist kürzer als die Zeit, in der sich die Geschwindigkeit des vorbewegten Papiers ändern kann. Die Korrektur ist somit abgestellt auf einen Zeittakt, wobei durch die Rückstellung des die Positionsimpulse zählenden Zählers ein korrekturfreier Zeitraum entsteht, welcher der erreichbaren Druckqualität gewisse Grenzen setzt.The US patent specification 39 11 818 (= DE-OS 24 39 123) probably comes closest to the invention and relates to a computer-controlled inkjet printer for the alignment of a loose, z. B. by hand, inserted sheet of paper to a predetermined position or within a predetermined margin with respect to this position. In addition, depending on the speed of the paper, a certain number of position pulses is generated, which a counter counts. A counter generates time segments (12.5 milliseconds) after which the first-mentioned counter is stopped so that its counting result is proportional to the speed of the paper. This counter result is transferred to a third counter, which represents a presetting of this counter. When the position pulses reach a counter reading that corresponds to the preset value, a signal is generated that controls the reduction of another counter set by the computer, whereby the charging time is corrected. The time between two position pulses is shorter than the time in which the speed of the paper being moved can change. The correction is therefore based on a time cycle, with the resetting of the counter that counts the position pulses resulting in a correction-free period which sets certain limits on the achievable print quality.

Es ist die Aufgabe der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung, den bei Tintenstrahldruckern mit variabler Relativgeschwindigkeit zwischen Druckwerk und Aufzeijhnungsträger infolge von Abhängigkeit der Flugbahn der Tintentropfen von der Lateralgeschwindigkeit der Düse sich ergebenden, ungleichmäßigen Druck durch eine Schaltung zu verbessern, die eine Verfeinerung der Korrektur des TröpfchenaufladezeitpunktesIt is the object of the invention specified in claim 1, in the case of inkjet printers with variable Relative speed between printing unit and recording medium as a result of the dependence of the flight path uneven pressure resulting from the lateral velocity of the nozzle of the ink droplet by a circuit that refines the correction of the droplet charging time

von Aufzeichnungspunkt zu Aufzeichnungspunkt erreicht. reached from recording point to recording point.

Die Erfindung unterscheidet sich von der Einrichtung nach der zuletzt beschriebenen USA-Patentschrift dadurch, daß die Korrektur des Tröpfchenaufladezeitpunktes nicht auf einem Zeittakt basiert, sondern der Aufladezeitpunkt für jede Druckposition korrigiert wird, und zwar aus dem gemessenen Wert der jeweils vorhergehenden Druckposition. Erfindungsgemäß wird der Träger des Tintenstrahl-Druckwerks in Übereinstimmung mit einem Geschwindigkeits-/Positions-Profil transportiert, welches für Beschleunigung und Verzögerung für die bewegten Teile eine zumutbare Belastung bei günstiger Arbeitsleistung ergibt. Für jede Position, an welcher ein Bildelement erzeugt werden soll, wird ein Positionsimpuls erzeugt, der zur Steuerung verwendet wird. Ferner wird zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Bildelement-Impulsen eine Interpolationsgröße erzeugt, die entweder analoge Form hat oder als eine vorgegebene Anzahl von Interpolationsimpulsen auftritt. Vorzugsweise werden Analoggrößen in digitale Impulse umgewandelt. Die Vorgabe wird in Form von Interpolationsimpulsen berechnet, und zu den Bildelement-Impulsen addiert, die der laufenden Positionszählung entsprechen. Eine Vergleichsschaltung vergleicht diese Zählung mit dem Zählwert für die Druckposition des nächsten Bildelements, und wenn Übereinstimmung herrscht, wird durch den Tintenstrahldrucker ein Bildpunkt gedruckt.The invention differs from the device according to the last described US patent in that the correction of the droplet charging time is not based on a timing, but on the Charging time is corrected for each printing position, from the measured value of each previous print position. According to the invention, the support of the inkjet printing unit is in conformity transported with a speed / position profile, which is used for acceleration and deceleration results in a reasonable load for the moving parts with favorable work performance. For every position, at which a picture element is to be generated, a position pulse is generated which is used for control will. Furthermore, there is an interpolation variable between every two successive picture element pulses generated, which either has analog form or occurs as a predetermined number of interpolation pulses. Analog quantities are preferably converted into digital pulses. The default is in the form of Interpolation pulses are calculated and added to the picture element pulses from the current position count correspond. A comparison circuit compares this count with the count for the print position of the next pixel, and if there is a match, the inkjet printer turns on Pixel printed.

Erfindungsgemäß ist ein Positionscodierer vorgesehen, der elektrische Signale erzeugt, oder wenigstens einen Signalübergang für jede Bildelementposition entlang einer Druckzeile, an welcher Tintentropfen als Punkte abgesetzt werden sollen (oder an weicher Tintentropfen so abgelenkt werden sollen, daß sie Leerstellen, d. h. das Gegenteil von Bildpunkten), erzeugt. Die Positionssignale, oder ihre Übergänge, werden als Adressen für die Bildelementpositionen benutzt und ferner als Triggerimpulse für die Erzeugung von Interpolationsübergängen zwischen den Positionsimpulsen und basierend auf der Zeit des Auftreten? des letzten Positionsübergangs. Diese Interpolationsübergänge haben gegenseitige Abstände, die im wesentlichen von der gleichen Größenordnung sind, wie der nominale Fehler, der von der Geschwindigkeitsänderung des entlang der Druckzeile fortschreitenden Druckwerkträgers herrührtAccording to the invention, a position encoder is provided which generates electrical signals, or at least a signal transition for each pixel position along a print line at which ink droplets are Dots are to be deposited (or to be deflected on softer ink drops so that they Spaces, d. H. the opposite of pixels). The position signals, or their transitions, are used as addresses for the pixel positions and also as trigger pulses for generation of interpolation transitions between the position pulses and based on the time of occurrence? of last position transition. These interpolation transitions have mutual distances that are essentially are of the same order of magnitude as the nominal error resulting from the change in speed of the print carrier advancing along the print line

Wenn die übrigen Parameter innerhalb der gewünschten oder durch die Auslegung der Maschine geforderten Toleranzen gehalten werden, wird die Änderung der Bildelement-Positionierung auf einen entsprechenden Toleranzbereich reduziert, in dem die Tintentropfen für den Abdruck der Daten an der gewünschten Position aufgrund der algebraischen Summe der Position des Trägers und der Vorgabe gewählt werden, woraus sich die Adresse der gewünschten Druckposition ergibt Die Adresse der Druckposition wird mit der Geschwindigkeit erzeugt, die der Träger an einer gegebenen Bildelementposition einnimmt und auf die nächste Bildelementposition projiziert, die von der gewünschten Bildelementdruckposition um die berechnete Vorgabe entfernt istIf the remaining parameters are within the desired or by the design of the machine Required tolerances are kept, the change in the pixel positioning on a Reduced corresponding tolerance range in which the ink droplets for the imprint of the data on the desired position based on the algebraic sum of the position of the carrier and the default can be selected, from which the address of the desired print position results. The address of the print position is generated at the speed that the carrier takes at a given pixel position and projected onto the next pixel position from the desired pixel printing position removed by the calculated target

Die Adresse der gewünschten Bildelement-Position wird unter Steuerung des Prozessors in ein Register eingegeben, die berechnete Position wird ebenfalls unter Steuerung des Prozessors in ein zweites Register eingegeben und die Inhalte der Register in einem Vergleicher verglichen. Der Inhalt des zweiten Registers wird jeweils nachgeführt, wenn der Träger eine Druckposition passiert. Wenn die Inhalte der beiden Register identisch sind, setzt das Druckwerk einen Tropfen auf dem Aufzeichnungsträger ab oder dieser wird in eine Auffangvorrichtung abgelenkt.The address of the desired pixel position is stored in a register under the control of the processor entered, the calculated position is also under the control of the processor in a second register entered and compared the contents of the registers in a comparator. The content of the second register is tracked each time the carrier passes a printing position. If the contents of the two Registers are identical, the printing unit places a drop on the recording medium or this is deflected into a catcher.

Es kann vorteilhaft sein, in beiden Bewegungsrichtungen des Trägers relativ zum Aufzeichnungsträger, zu drucken. In einer Schaltung, die die Trägerrichtung abtastet, wird ein bistatischer Signalpegel erzeugt, derIt can be advantageous to move the carrier in both directions of movement relative to the recording medium to press. In a circuit that scans the carrier direction, a bistatic signal level is generated that

ι» dem Rechenwerk zugeführt wird, um die Vorgabe zur Positionsadresse zu addieren oder davon zu subtrahieren. ι »is fed to the arithmetic unit in order to add or subtract the specification to the position address.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigtThe invention is described below with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings described. It shows

Fig. 1 ein Geschwindigkeitsdiagramm eines konventionellen Druckers,Fig. 1 is a speed diagram of a conventional one Printer,

F i g. 2 und 3 Geschwindigkeitsdiagramme von Ausführungsbeispielen der Erfindung,F i g. 2 and 3 speed diagrams of exemplary embodiments of the invention,

F i g. 4 bis 8 Funktionsdiagramme der elektronischen Schaltkreise gemäß der Erfindung für die Berechnung der Vorgabe und für die Steuerung des Tintenstrahl-Druckwerks.
In einem Gehäuse ist ein Papierträger angeordnet, welcher das Papier in longitudinaler Richtung jeweils um eine vorgewählte Anzahl von Bildpunkten transportiert. Für diesen Zweck wird vorzugsweise ein Schrittmotor eingesetzt. In dem Gehäuse ist ein Träger für ein Tintenstrahl-Druckwerk angeordnet, der lateralF i g. 4 to 8 functional diagrams of the electronic circuits according to the invention for the calculation of the specification and for the control of the inkjet printer.
A paper carrier is arranged in a housing and transports the paper in the longitudinal direction by a preselected number of pixels. A stepper motor is preferably used for this purpose. A carrier for an inkjet printer is arranged in the housing, the lateral

jo über das Papier hin- und hergeführt wird. Offensichtlich kann auch das Tintenstrahl-Druckwerk ortsfest angeordnet sein und der Aufzeichnungsträger auf einem Papierwagen sowohl lateral als auch longitudinal transportiert werden, doch wird im bevorzugtenjo is moved back and forth across the paper. Apparently The inkjet printing unit can also be arranged in a stationary manner and the recording medium on one Paper trolleys can be transported both laterally and longitudinally, but is preferred

J5 Ausführungsbeispiel davon ausgegangen, daß das Tintenstrahl-Druckwerk auf einem lateral verschiebbaren Träger angeordnet ist. Die laterale Transportgeschwindigkeit des Tintenstrahl-Druckwerks beträgt 254 cm/s, der Abstand seiner Düse vom Aufzeichnungsträger beträgt 1,27 cm. Die Tinte wird mit einer Geschwindigkeit von 1270 cm/s in einem kontinuierlichen Tropfenstrom aus der Düse herausgeschleudert. Das Drucken erfolgt durch selektives Ablenken der Tropfen vom Aufzeichnungsträger weg in eine Auffangvorrichtung sowie durch Absetzen der Tropfen auf dem Papier in Übereinstimmung mit der Zeicheninformation. Für jeden aufzuzeichnenden Bildpunkt wird die Zeit für vier Tropfen vorgesehen, wobei drei Tropfen abgedruckt werden und die Zeit für den vierten Tropfen für die Betätigung der Ablenkschaltung benutzt wird. Für andere Druckwerke oder andere Anwendungen können natürlich andere Zeiten gewählt werden. Normalerweise ergibt ein Tintenstrom von etwa 380 Tropfen pro cm die gewünschte Auflösung. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Auflösung 27,25 Bildpunkte pro cm. Der erwähnte Abstand und die genannte Geschwindigkeit ergeben einen Zeitabstand von 41,7 us zwischen den Tropfen, entsprechend einer Pulswiederholungsfrequenz von 12£ kHz. Das Druckwerk ist mit einem Positionscodierer ausgerüstet, der beispielsweise eine opto-elektrische Vorrichtung sein kann, welche eine Impulsfolge mit 95 Obergängen pro cm liefert, die den Positionen entspricht, an welchen die Tropfen abgesetzt werden sollen. Durch eine weitere Abtastvorrichtung wird die Transportrichtung des Trägers gegenüber dem Aufzeichnungsträger festgestellt
Anhand der F i g. 1 ist zum besseren Verständnis derJ5 embodiment assumes that the inkjet printing unit is arranged on a laterally displaceable carrier. The lateral transport speed of the inkjet printer is 254 cm / s, the distance between its nozzle and the recording medium is 1.27 cm. The ink is ejected from the nozzle in a continuous stream of drops at a speed of 1270 cm / s. Printing takes place by selectively deflecting the drops away from the recording medium into a collecting device and by depositing the drops on the paper in accordance with the character information. For each image point to be recorded, the time is provided for four drops, with three drops being printed and the time for the fourth drop being used to actuate the deflection circuit. Other times can of course be selected for other printing units or other applications. Typically, an ink flow of around 380 drops per cm will give the desired resolution. In the embodiment described, the resolution is 27.25 pixels per cm. The mentioned distance and the mentioned speed result in a time interval of 41.7 microseconds between the drops, corresponding to a pulse repetition frequency of 12 kHz. The printing unit is equipped with a position encoder, which can be, for example, an opto-electrical device which delivers a pulse sequence with 95 transitions per cm, which corresponds to the positions at which the drops are to be deposited. The transport direction of the carrier in relation to the recording medium is determined by a further scanning device
Based on the F i g. 1 is for a better understanding of the

Druckzyklus eines konventionellen Tintenstrahldrukkers dargestellt, dessen Druckwerk je Zyklus einmal den Aufzeichnungsträger überquert. Bei ίο beginnt der Träger den Aufzeichnungsträger zu überqueren und wird beschleunigt bis zur Zeit t\, wo er seine volle Geschwindigkeit erreicht. Das Zeitintervall zwischen u und t2, als t_s bezeichnet, dient der Beruhigung des Systems, worauf in der Zeit zwischen h und h, d. h. während des Intervalls Tp, das Drucken bei konstanter Geschwindigkeit erfolgen kann, die normalerweise mit ι ο einigen Schwierigkeiten aufrechterhalten werden kann, was zur präzisen Plazierung des Abdrucks erforderlich ist. Gewöhnlich wird das Drucken kurz vor dem Ende des Bereichs der konstanten Geschwindigkeit zur Zeit h eingestellt, um linearen Betrieb zu gewährleisten. Zwischen U und ts wird der Träger verzögert, und fs wird seine Bewegungsrichtung umgekehrt für den folgenden Druckzyklus. Zur Zeit fe erfolgt dann die Beschleunigung in der entgegengesetzten Richtung. Die zur Umkehrung benötigte Zeit T_u entspricht also der Verzögerungszeit Td von U bis ts und einer folgenden Beschleunigungszeit T_a von k bis fc. Wie man sieht, ist die Umkehrzeit relativ lang, was die Druckgeschwindigkeit entsprechend herabsetzt.The printing cycle of a conventional inkjet printer is shown, the printing mechanism of which crosses the recording medium once per cycle. At ίο, the carrier begins to cross the recording medium and is accelerated until time t \, where it reaches its full speed. The time interval between u and t2, referred to as t _s , is used to calm the system, whereupon in the time between h and h, ie during the interval Tp, printing can take place at constant speed, which is normally maintained with some difficulties can do what is required for precise placement of the impression. Usually, printing is stopped shortly before the end of the constant speed range at time h to ensure linear operation. Between U and ts the carrier is decelerated and fs its direction of movement is reversed for the following print cycle. At time fe, the acceleration takes place in the opposite direction. The time T _u required for the reversal therefore corresponds to the delay time Td from U to ts and a subsequent acceleration time T _a from k to fc. As you can see, the reversal time is relatively long, which slows down the printing speed accordingly.

Mit Hilfe der Erfindung ist es möglich, sowohl bei Druckern mit konstanter Trägergeschwindigkeit, wie auch bei solchen mit nichtkonstanter Geschwindigkeit, die Druckposition genau zu bestimmen. Drucker mit nichtkonstanter Geschwindigkeit sind auch wenigstens während Teilen des Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgangs eines Druckzyklus druckbereit, und bei Druckern mit konstanter Geschwindigkeit sind die Anforderungen an die strikte Einhaltung der Geschwindigkeitskonstanz sehr liberal, wodurch die besonders hohen Kosten, die mit der genauen Konstanthaltung verbunden sind, vermieden werden. Ein Druckpositiion-Taktgeber ist mit der elektronischen Schaltung verbunden, welche die tatsächliche Geschwindigkeit des Trägers am Ort des letzten Abdrucks feststellt sowie die Vorgabe, die für die optimale Positionierung am nächsten Druckort erforderlich ist.With the help of the invention it is possible both for printers with constant carrier speed, such as even with those with a non-constant speed to determine the printing position exactly. Printer with non-constant speed are also at least during parts of the acceleration and deceleration process of a print cycle ready to print, and for constant speed printers the Requirements for strict adherence to constant speed very liberal, which means the particularly high costs associated with keeping the exact constant connected should be avoided. A pressure position clock is connected to the electronic circuit, which determines the actual speed of the wearer at the location of the last imprint as well as the Specification that is required for optimal positioning at the next printing location.

F i g. 2 zeigt eine graphische Darstellung eines Geschwindigkeitsprofils für einen Druckzyklus eines Druckers mit nichtkonstanter Geschwindigkeit, mit welchem eine wesentlich größere Druckgeschwindigkeit möglich ist, als mit dem flacheren Profil gemäß Fig. 1. Die Kurve gemäß Fig.2 besteht im wesentlichen aus einer Beschleunigungsphase, die von der Zeit iio bis zur Zeit tu, reicht, die gefolgt ist von einer Verzögerungsphase von ί_]2 bis /14, und wobei die Druckzeit Γ_ρνοη f_n bis f_!3 reicht, bei einer relativ kurzen Umkehrzeit T₁₃, welche gleich ist der Summe von T_a von iiobis in und r_rfvon fubis ί_]4 für jeden Halbzyklus.F i g. 2 shows a graphical representation of a speed profile for a printing cycle of a printer with a non-constant speed, with which a significantly higher printing speed is possible than with the flatter profile according to FIG. 1. The curve according to FIG the time iio to time tu, which is followed by a delay _{phase from ί] 2} to / 14, and the printing time Γ _ρ νοη f _n to f _{! 3} , with a relatively short reversal time T ₁₃ , which is the same the sum of T _a from iiobis in and r _rf from fubis ί _{] 4} for each half cycle.

Vorzugsweise wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein Geschwindigkeitsprofil gemäß Fig.3 benutzt Die Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen von I₂₀ bis f_M bzw. f₂4 bis t₂s sind kurzer und verhältnismäßig konstant, die Phase konstanter Geschwindigkeit erstreckt sich von tn bis tu, wobei jedoch unbeabsichtigte Geschwindigkeitsänderangen, wie in jedem anderen Teil des Zyklus, relativ harmlos sindA speed profile according to FIG. 3 is preferably used in connection with the present invention. The acceleration and deceleration phases from I ₂₀ to f _M and f ₂ 4 to t ₂ s are shorter and relatively constant, the phase of constant speed extends from tn to do, however, as in any other part of the cycle, unintended speed changes are relatively harmless

Beispielsweise, doch nicht einschränkend, kann ein Schrittmotor verwendet werden, da seine Drehmoment-Charakteristik ihn für diese Anwendung besonders geeignet erscheinen läßt Das Drehmoment eines Schrittmotors fällt exponentiell mit der Geschwindigkeit, wie aus der Fig.3 hervorgeht Während der Beschleunigungsphase T_a und während der Druckphase T₁, ist die Geschwindigkeit in einem gegebenen Moment:For example, but not limitation, a stepper motor can be used, as its torque characteristics makes it appear it particularly suitable for this application, the torque of a stepper motor decreases exponentially with speed, as shown in the Figure 3 can be seen during the acceleration phase _Ta and during the Pressure phase T ₁ , the speed at a given moment is:

1= iy(l -c·-'/'),1 = iy (l -c - '/'),

worin vi die Endgeschwindigkeit, t die Zeit und r die Transportzeitkonstante bedeuten. Die Verzögerung des Schrittmotors ist angenähert linear, so daß während der Verzögerungsphase Ta where vi is the final speed, t is the time and r is the transport time constant. The deceleration of the stepping motor is approximately linear, so that during the deceleration phase Ta

v= —at,v = —at,

worin a die Beschleunigungskonstante ist.where a is the acceleration constant.

Erfindungsgemäß wird die Transportzeitkonstante τ gleich der Verzögerungszeit Ta gemacht, um jede Tendenz für eine Diskontinuität bei der Geschwindigkeit Null zu eliminieren. Vorzugsweise wird die Umkehrzeit (T₃+Td) gleich der Fortschaltzeit des Aufzeichnungsträgers gemacht, wobeiAccording to the invention, the transport time constant τ is made equal to the delay time Ta in order to eliminate any tendency for a discontinuity at zero speed. Preferably, the reversal time (T ₃ + Td) is made equal to the advance time of the record carrier, where

TJT_d= 1,2. TJT _d = 1.2.

Die während der Beschleunigung und Verzögerung zurückgelegten Strecken sind gleich, und bei konstanter Zeilenlänge kann die Druckzeit beginnen bei der GeschwindigkeitThe distances covered during acceleration and deceleration are the same and are constant Line length, the print time can start at the speed

r = 0,7 v_f , r = 0.7 v _f ,

und wobei weder beim Beschleunigen noch beim Verzögern eine Wartezeit für das Einschwingen erforderlich ist. Es wird für den Fachmann leicht sein, die oben gemachten Ausführungen auf Zeilen unterschiedlicher Länge anzuwenden.and there is no waiting time for the settling in either acceleration or deceleration is required. It will be easy for a person skilled in the art to differentiate the statements made above on lines Length to apply.

F i g. 4 zeigt ein Funktionsdiagramm der erfindungsgemäßen Schaltung zum Absetzen eines Tintentropfens zum Druck oder zum Ablenken des Tropfens in eine Auffangvorrichtung entsprechend der Zeicheninformation, für ein Druckwerk, das nicht notwendigerweise mit konstanter Geschwindigkeit über den Aufzeichnungsträger geführt wird. Die Schaltung ist zum Messen der Geschwindigkeit ausgelegt und zur Berechnung der Vorgabezeit für das Abgeben des Drucksignals an die Steuerkreise des Tintenstrahl-Druckwerks. Ein Positions-Kodierer 50 liefert an seinem Ausgang 52 eine Folge von Impulsen, die dem Passieren des Druckwerkträgers an aufeinanderfolgenden Druckpositionen entlang einer Druckzeile zugeordnet sind. Ein zweiter Codierer 54 liefert eine Impulsfolge, die der Trägerposition in Abhängigkeit von der Drehzahl und Drehrichtung des kontinuierlich umlaufenden Schrittmotors zugeordnet ist, welcher den Träger antreibt Diese Impulsfolge steht am Ausgang 56 zur Verfügung. Sie steuert in bekannter Weise den Schrittmotor. Der Kodierer 54 dient als Quelle von Impulsen mit einer Bandbreite (bis 24 Bildelemente), welche genügt die Vorgabezeit auf die Frequenz zu bringen, bei welcher die Phase zwischen den Übergängen auf welche das Auslösesignal basiert ist mit dem Ausgangssignal der noch zu beschreibenden Interpolationsschaltkreise verglichen werden kann. Ein Eingang eines Phasenvergleichers 58 ist mit dem Ausgang 52 des Positionskodierers 50 verbunden, während ein weiterer Eingang in einer Kaskadenschaltung an den Ausgang eines spannungsgesteuerten Rechteckwellengenerators 64 angeschlossen ist, so daß zusammen mit einer Verstärker- und Kompensationsschaltung 62 eineF i g. 4 shows a functional diagram of the circuit according to the invention for depositing an ink drop for printing or deflecting the drop into a collecting device according to the character information, for a printing unit that does not necessarily move over the recording medium at a constant speed to be led. The circuit is designed to measure the speed and to calculate the Specified time for the delivery of the print signal to the control circuits of the inkjet printer. A position encoder 50 delivers at its output 52 a series of pulses that allow the printer to pass through are assigned at successive print positions along a print line. A second Encoder 54 delivers a pulse train that determines the carrier position as a function of the speed and direction of rotation assigned to the continuously rotating stepper motor, which drives the carrier Pulse train is available at output 56. It controls the stepper motor in a known manner. Of the Encoder 54 serves as a source of pulses with a bandwidth (up to 24 picture elements) which satisfies the To bring the default time to the frequency at which the phase between the transitions to which the The trigger signal is based on the output signal of the interpolation circuits to be described can be compared. One input of a phase comparator 58 is connected to the output 52 of the position encoder 50 connected, while another input is cascaded to the output of a voltage controlled square wave generator 64 is connected, so that together with a Amplifier and compensation circuit 62 a

phasenstabilisierte Schleife 60 gebildet ist. Die Schleife 60 arbeitet als Interpolationsschaltung und ist mit einem Analog-Phasenvergleicher 68 verbunden, der Teil einer weiteren phasenstabilisierten Schleife 70 ist, der eine zweite Verstärker- und Kompensationsschaltung 72, ein spannungsgesteuerter Rechteckwellengenerator 74 und ein Frequenzteiler 76 angehören. Die Richtungssignale werden an die Eingänge des Phasenvergleichers 68 angelegt. Die Schleife 60 wirkt als Analog-Tachometer und dient zur Steuerung der Phasenlage, bei welcher die Vorgabezeit-Schleife 70 mit dem Codierer 54 synchronisiert wird. In dieser Anordnung liefert der Codierer 54 an seinem Ausgang 56 Impulse, welche die Bewegungsrichtung des Trägers angeben sowie in Zeit und Phase über ein Bereich von 4π auftretende Impulsübergänge, wobei die Koinzidenz am Phasenvergleicher 68 die unkorrigierte Vorgabezeit ergibt. Die Analogspannung am Eingang des Rechteckwellengenerators 64 ist die Interpolation, die algebraisch zur Vorgabezeit addiert werden muß, um den Rechteckwellengenerator 74 zur richtigen Zeit anzustoßen, um die Tintentropfen-Ablenkung zu beeinflussen. Wenn die Geschwindigkeit zunimmt, eilt die Phase der Ausgangsimpulse de» Rechteckwellengenerators 74 am Ausgang 80 vor, und die Schleifenverstärkung wird nachgeregelt, so daß die Voreilung gerade mit der angestrebten Vorgabezeit übereinstimmt. Der Abstand der vom Codierer 54 erzeugten Impulse ist notwendigerweise ein Vielfaches η oder ein Teil Mn der Bildpunktabstände.phase stabilized loop 60 is formed. The loop 60 operates as an interpolation circuit and is connected to an analog phase comparator 68 , which is part of a further phase-stabilized loop 70 to which a second amplifier and compensation circuit 72, a voltage-controlled square wave generator 74 and a frequency divider 76 belong. The direction signals are applied to the inputs of the phase comparator 68. The loop 60 acts as an analog tachometer and is used to control the phase position at which the default time loop 70 is synchronized with the encoder 54. In this arrangement, the encoder 54 delivers at its output 56 pulses which indicate the direction of movement of the carrier as well as pulse transitions occurring in time and phase over a range of 4π, the coincidence at the phase comparator 68 yielding the uncorrected default time. The analog voltage at the input of the square wave generator 64 is the interpolation which must be added algebraically to the default time in order to trigger the square wave generator 74 at the correct time to affect the ink drop deflection. When the speed increases, the phase of the output pulses from the square wave generator 74 at output 80 leads , and the loop gain is readjusted so that the lead just coincides with the desired default time. The distance between the pulses generated by the encoder 54 is necessarily a multiple η or a part Mn of the pixel distances.

Eine ähnliche Anordnung ist in F i g. 5 dargestellt. Die Schleife 60 ist an einen Eingang eines Differentialverstärkers 82 angeschlossen. Ein Richtungsabtaster 84 dient dazu, entsprechend der Bewegungsrichtung des Trägers die Vorgabezeit zur laufenden Position zu addieren oder davon zu subtrahieren. Die beiden Ausgangssignale des Differentialverstärkers 82 werden einer angezapften Wicklung 86, 88 auf einem Magnetkern 90 zugeführt, der Teil einer elektromechanischen Anordnung ist, von welcher nur die wesentlichen Teile gezeigt sind. Die differentielle Erregung der Wicklung 86,88 lenkt einen ferromagnetischen Anker 92 aus einer Mittelstellung aus, in welcher der durch konventionelle Mittel, wie beispielsweise ein Paar leichter Federn (nicht gezeigt), gehalten wird. Der Anker 92 trägt eine Maske 94, welche eine öffnung 96 aufweist. Diese elektromechanische Anordnung ist auf einem Druckwerk-Träger montiert, der durch das gestrichelte Rechteck 100 angedeutet ist. Der Magnetkern 90 und die Wicklung 86, 88 sind bezüglich des Trägers 100 fest angeordnet, während der Anker 92 mit der Maske 94 in der Anordnung um ± 0,038 mm frei beweglich ist. Der Träger 100 wird durch einen kontinuierlich betriebenen Schrittmotor quer zur Papiervorschubrichtung angetrieben. Das Papier ist in einer konventionellen Papierführung gehalten, die nicht dargestellt ist Auf dem Maschinenrahmen ist eine Skala 110 angebracht, die mit auf dem Träger 100 angeordneten optischen Abtastmitteln zusammenarbeitet, die Teile des Positions-Codierers 50 sind. Die Hell-/Dunkel-Übergänge auf der Skala 110 sind genau eine Bildpunktposition voneinander entfernt, nämlich 0,21 mm. Ein opto-elektronischer Wandler, der durch ein Rechteck 88 angedeutet ist, erzeugt beim Abtasten der Skala 110 eine Pulsfolge, die an den Ausgangsklemmen 80 auftritt und wie vorher beschrieben zur Auslösung des Druckvorgangs dient Die Bewegung der Maske 94 läßt die Phase des Positions-Codierers voreilen, wie das bereits im vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel der Fall war, und eine Nachregelung der Verstärkung führt zur Übereinstimmung zwischen dem Voreilen der Phase und der erforderlichen Vorgabezeit für die Ladung der Tintentropfen.A similar arrangement is shown in FIG. 5 shown. The loop 60 is connected to one input of a differential amplifier 82 . A direction scanner 84 is used to add or subtract the specified time from the current position in accordance with the direction of movement of the carrier. The two output signals of the differential amplifier 82 are fed to a tapped winding 86, 88 on a magnetic core 90 which is part of an electromechanical arrangement, of which only the essential parts are shown. The differential excitation of the winding 86 , 88 deflects a ferromagnetic armature 92 from a central position in which it is held by conventional means such as a pair of lightweight springs (not shown). The anchor 92 carries a mask 94 which has an opening 96. This electromechanical arrangement is mounted on a printing unit carrier, which is indicated by the dashed rectangle 100 . The magnetic core 90 and the winding 86, 88 are fixedly arranged with respect to the carrier 100 , while the armature 92 with the mask 94 is freely movable in the arrangement by ± 0.038 mm. The carrier 100 is driven transversely to the paper feed direction by a continuously operated stepping motor. The paper is held in a conventional paper guide, which is not shown. A scale 110 is attached to the machine frame, which works together with optical scanning means which are arranged on the carrier 100 and which are parts of the position encoder 50 . The light / dark transitions on the scale 110 are exactly one pixel position apart, namely 0.21 mm. An opto-electronic converter, which is indicated by a rectangle 88, generates a pulse sequence when the scale 110 is scanned, which occurs at the output terminals 80 and, as previously described, is used to trigger the printing process. The movement of the mask 94 leaves the phase of the position encoder lead, as was already the case in the previously described embodiment, and readjustment of the gain leads to a match between the lead of the phase and the required default time for charging the ink droplets.

^r> F i g. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Steuerschaltung mit einem phasenstabilisierten Oszillator. Die Schleife 220 umfaßt einen Phasenvergleicher 222, eine Verstärker- und Kompensationsschaltung 224, einen spannungsgesteuerten Rechteckwellengenerator ^r > F i g. 6 shows a further exemplary embodiment of a control circuit with a phase-stabilized oscillator. The loop 220 comprises a phase comparator 222, an amplifier and compensation circuit 224, a voltage controlled square wave generator

ίο 226 und einen Frequenzteiler 228. Eine Folge von elektrischen Impulsen, welche die laufende Position des Trägers angeben, wird den Eingangsklemmen 230 des Phasenvergleichers 222 zugeführt. Der 2"-Frequenzteiler 228 ist Teil der Schleife 220 und erhöht derenίο 226 and a frequency divider 228. A sequence of electrical pulses which indicate the current position of the carrier is fed to the input terminals 230 of the phase comparator 222. The 2 "frequency divider 228 is part of the loop 220 and increases it

is Auflösung um den Faktor 2". Ein aufwärts und abwärts zählender Zähler 232 (M-Bit) dient zur Feststellung der absoluten Trägerposition bezüglich einer festen Referenz, wobei die Bewegungsrichtung des Trägers in Form einer Spannung an den Eingangsklemmen 234 anliegt, die die Zählrichtung aufwärts oder abwärts bestimmt. Das analoge Ausgangssignal der Schleife 220 läuft zu einem Analog/Digital-Wandler 236, der einen digitalen Vorgabewert erzeugt, welcher immer dann zu einem Q-Bit-Register 238 übertragen wird, wenn an den Klemmen 230 ein Impuls auftritt, der die neue Position des Trägers 100 bezüglich des Papiers angibt. Ein an den Rechteckwellengenerator 226 angeschlossener Zähler 240 (N-Bit) und der Zähler 232 liefern Trägerpositionsdaten an ein Rechenwerk 242, dem auch die Richtungsinformation zugeht, und der Vorgabewert vom Register 238 wird zur Positionsangabe addiert oder davon subtrahiert, je nach Ergebnis der Interpolation. Für das Drucken in nur einer Richtung wird das Ausgangssignal der Schleife 220 dem Rechenwerk 242 is resolution by a factor of 2 ". An upward and downward counting counter 232 (M-Bit) is used to determine the absolute carrier position with respect to a fixed reference, the direction of movement of the carrier being applied to input terminals 234 in the form of a voltage, which counts upward The analog output signal of the loop 220 goes to an analog / digital converter 236 which generates a digital default value which is transmitted to a Q-bit register 238 whenever a pulse occurs at the terminals 230 indicates the new position of the carrier 100 with respect to the paper. A counter 240 (N-bit) connected to the square wave generator 226 and the counter 232 supply carrier position data to an arithmetic unit 242, which also receives the direction information, and the preset value from register 238 is used to indicate the position added or subtracted depending on the result of the interpolation. For printing in only one direction, the output Signal from loop 220 to arithmetic logic unit 242

J5 direkt zugeführt, wobei auf den Zähler 240 verzichtet werden kann. Zwischen dem Rechenwerk 242 und den Ausgangsklemmen 280, an welchen der Auslöseimpuls für das Tintenstrahl-Druckwerk auftritt, ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Vergleicher 244 (M-Bit) angeordnet, der den Druckvorgang so lange sperrt, bis eine erste Druckposition auf Grund von Daten von der Zentraleinheit über den Eingang 248 in einen Zähler 246 geladen ist.J5 fed directly, the counter 240 being unnecessary. In this exemplary embodiment, a comparator 244 (M-bit) is arranged between the arithmetic unit 242 and the output terminals 280, at which the trigger pulse for the inkjet printer occurs, which blocks the printing process until a first printing position based on data from of the central unit is loaded into a counter 246 via input 248.

F i g. 7 ist ein Funktionsdiagramm einer Schaltung, die im Austausch für den soeben beschriebenen Analog/Digital-Wandler 236 und das Register 238 verwendet werden kann (obwohl nicht auf diese Verwendung beschränkt), was wegen der Kostspieligkeit des Analog/Digital-Wandlers erwünscht ist. Die in Fig.7 gezeigte Schaltung berechnet einen digitalen Geschwindigkeitswert direkt aus Zeitmessungen. Für eine Teilungsoperation wird ein iterativer Additions- (oder Subtraktions-)Prozeß benutzt. Die Schaltung umfaßt einen Akkumulator 260, der ein N-Bit-Addierwerk 262 und ein Summenregister 266 umfaßt welches mit einem Datenwähler 268 verbunden ist Der Akkumulator 260 hat eine Kapazität von 2"⁺¹ —2. Das Zeitintervall zwischen zwei Positionsimpulsen, die am Eingang 254' auftreten, wird mittels eines Rechteckwellengenerators 270 und eines Zählers 272 gemessen. Der Meßwert wird zwischenzeitlich in einem Register 274 gespeichert Die Pulsfolgefrequenz des Generators wird entsprechend der gewünschten Auflösung gewählt und sollte vorzugsweise quarzstabilisiert sein, um die erforderliche Frequenzkonstanz zu garantieren. Die Quarzfrequenz kann beispielsweise 5 MHz betragen.F i g. 7 is a functional diagram of circuitry that may be used in exchange for (although not limited to that use) the analog-to-digital converter 236 and register 238 just described, which is desirable because of the cost of the analog-to-digital converter. The circuit shown in Fig. 7 calculates a digital speed value directly from time measurements. An iterative addition (or subtraction) process is used for a division operation. The circuit comprises an accumulator 260 which comprises an N-bit adder 262 and a sum register 266 which is connected to a data selector 268. The accumulator 260 has a capacity of 2 " ⁺ 1-2. The time interval between two position pulses which are applied to the input 254 ' are measured by means of a square wave generator 270 and a counter 272. The measured value is temporarily stored in a register 274 be for example 5 MHz.

Ein Schaltwerk 276, das an den Generator 270, an den Eingang 254' und an den Übertragausgang desA switching mechanism 276 connected to the generator 270, to the input 254 ' and to the carry output of the

Addierwerks 262 angeschlossen ist, hat eine Ausgangsdatenleitung, welche an einen Addierzyklus-Zähler 278 angeschlossen ist sowie Steuerleitungen, die zum Summen-Register 266 und zu einem Zählerstand-Register 238' führen. Vom Inhalt des Akkumulators 260 wird eine konstante Distanz d abgezogen, indem das inverse der Zahl c/addiert wird.
Der WertAdder 262 is connected, has an output data line which is connected to an adding cycle counter 278 and control lines which lead to the sum register 266 and to a count register 238 ' . A constant distance d is subtracted from the contents of the accumulator 260 by adding the inverse of the number c /.
The value

y = 2^{n + 1} - d y = 2 ^{n + 1} - d

(5)(5)

wird dem Addierwerk 262 als ADDEND A zugeführt, während der vorher im Summenregister 266 gespeicherte Zeit-Meßwert Tals ADDEND B zugeführt wird. Am Ausgang des Addierwerks tritt dann die Summe /+ T auf, die vom Datenwähler 268 unter Steuerung durch das Schaltwerk 276 abgerufen und in das Summenregister 266 übertragen wird. Beim Laden des Registers 266 nimmt der ADDEND A den Wert y+ T an, und der Wert y+2T erscheint am Eingang des Registers 266. Jede Zuführung eines Vorgabeimpulses an das Summenregister 266 führt zu einem Addierzyklus, und nach m-\ solchen Addierzyklen läuft der Akkumulator 260 über. Daraus ergibt sichis supplied to the adder 262 as ADDEND A , while the measured time value TAL previously stored in the sum register 266 is supplied as ADDEND B. The sum / + T then occurs at the output of the adder, which is called up by the data selector 268 under the control of the switching unit 276 and transferred to the sum register 266 . When the register 266 is loaded, the ADDEND A assumes the value y + T , and the value y + 2T appears at the input of the register 266. Each supply of a default pulse to the sum register 266 leads to an adding cycle, and after m- \ such adding cycles it runs Accumulator 260 over. This results in

y + mT = 2" y + mT = 2 "

(6)(6)

worin m der Wert der gesuchten Geschwindigkeit ist. Dieser Wert tritt am Ausgang des Addierzyklus-Zählers 278 auf und wird in das Zählerstand-Register 238' J" übertragen.where m is the value of the speed sought. This value occurs at the output of the adding cycle counter 278 and is transferred to the counter reading register 238 ' J ".

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in F i g. 8 gezeigt, worin ein phasenstabilisierter Oszillator einen Phasendetektor 222, einen spannungsgesteuerten Rechteckwellengenerator 326 und einen Frequenzteiler r> 328 umfaßt. Für die in dieser Anwendung erforderliche Auflösung wurde ein Auflösungsfaktor von 8 benutzt. Um die Auflösung zu ändern, kann entweder der Frequenzteiler 328 geändert werden, oder es kann ein zusätzlicher Frequenzteiler 329 eingeschaltet werden, -to Die Schleife 320 wird zur Verfolgung der Position des Trägers benutzt. Beim Transport des Trägers entlang einer Druckzelle wird eine Folge von Positionsimpulsen erzeugt, die über den Eingang 330 und den Phasendetektor 322 in die Schleife 320 einlaufen. Dem Eingang 334 -r> wird eine die Bewegungsrichtung des Trägers charakterisierende Spannung zugeführt. Der Frequenzteiler 329 und ein 12-Bit-Zähler 336, der an den Rechteckwellengenerator 326 angeschlossen ist, dienen als Positionszähler, wobei der Frequenzteiler 329 als Interpolationsschaltung die Bildpunktauflösung zwischen den Druckpositionen in acht Teile teilt. Da das Drucken in beiden Richtungen erfolgt, wird die die Transportrichtung charakterisierende Spannung am Eingang 334 in den Frequenzteiler 329 und den Zähler 336 sowie in das Rechenwerk 342 eingespeist, wobei das Rechenwerk außerdem die Ausgangssignale vom Frequenzteiler 329 und vom Zähler 336 erhält.Another embodiment of the invention is shown in FIG. 8, wherein a phase stabilized oscillator comprises a phase detector 222, a voltage controlled square wave generator 326 and a frequency divider r> 328. A resolution factor of 8 was used for the resolution required in this application. To change the resolution, either the frequency divider 328 can be changed, or an additional frequency divider 329 can be switched on, -to the loop 320 is used to track the position of the carrier. When the carrier is transported along a pressure cell, a sequence of position pulses is generated which enter the loop 320 via the input 330 and the phase detector 322. A voltage characterizing the direction of movement of the carrier is fed to input 334 -r>. The frequency divider 329 and a 12-bit counter 336, which is connected to the square wave generator 326, serve as position counters, the frequency divider 329 as an interpolation circuit dividing the pixel resolution between the print positions into eight parts. Since printing takes place in both directions, the voltage at input 334 characterizing the transport direction is fed into frequency divider 329 and counter 336 as well as arithmetic unit 342, the arithmetic unit also receiving the output signals from frequency divider 329 and counter 336.

Eine Schaltung 346 ermittelt die Vorgabezeit bezüglich der augenblicklichen Geschwindigkeit. Die Schaltung 346 umfaßt einen Generator 348, und einen Zähler 350, der an dem Generator 348 sowie an den Eingang 330 für die Positionssignale angeschlossen ist. Die Pulswiederholungsfrequenz des Generators 348 ist auf 5 MHz festgesetzt und vorzugsweise quarzstabilisiert. Der Zähler 350 zählt die zwischen den Positionssignalen am Eingang 330 auftretenden Impulse vom Generator 348, und diese Zählung wird in ein Register 352 übertragen, das in Kaskadenschaltung mit einem Adreßregister eines programmierbaren Festspeichers 354 angeordnet ist. Der Zählwert dient dabei als laufende Adresse für den Festspeicher. Dieser liefert die Vorgabezeit, welche an das Rechenwerk 342 übertragen wird.A circuit 346 determines the default time with respect to the current speed. The circuit 346 comprises a generator 348 and a counter 350 which is connected to the generator 348 and to the input 330 for the position signals. The pulse repetition frequency of generator 348 is set at 5 MHz and is preferably crystal stabilized. The counter 350 counts the pulses from the generator 348 occurring between the position signals at input 330, and this count is transferred to a register 352 which is arranged in cascade connection with an address register of a programmable read-only memory 354. The count value serves as the current address for the permanent memory. This supplies the specified time, which is transmitted to the arithmetic unit 342.

Die Trägerposition, die durch die Ausgangssignale auf den »Grob«- und »Fein«-Ausgangsleitungen des Zählers 336 und des Frequenzteilers 329 repräsentiert wird sowie die Vorgabezeit, welche vom Festspeicher 354 geliefert wird, werden im Rechenwerk 342 algebraisch addiert und einem Vergleicher 356 zugeführt, an dessen Ausgangsleitung 380 ein reversierbarer Zähler 358 angeschlossen ist, dessen Zählrichtung durch das Richtungssignal am Eingang 334 gesteuert wird. Die Ausgangssignale des Zählers 358 laufen in den Vergleicher 356.The carrier position determined by the output signals on the "coarse" and "fine" output lines of the counter 336 and the frequency divider 329 is represented as well as the default time, which is from the read-only memory 354 is supplied, are added algebraically in the arithmetic unit 342 and fed to a comparator 356, at which Output line 380 a reversible counter 358 is connected, the counting direction by the Direction signal at input 334 is controlled. The output of the counter 358 runs into the Comparator 356.

Das Rechenwerk 342 wird zwischen aufeinanderfolgenden Positicnsimpulsen achtmal nachgeführt. Die Vorgabezeit wird zwischen je zwei Posilionsimpulsen nachgeführt. Daher werden die Geschwindigkeit und die zugeordnete Vorgabezeit jeweils für die Position vor derjenigen Position berechnet, an welcher die laufende Aufzeichnung stattfindet.The arithmetic unit 342 is updated eight times between successive positive pulses. the The specified time is tracked between two positioning pulses. Hence the speed and the assigned default time is calculated for the position before the position at which the ongoing recording takes place.

Hilmzu 4 Blatt ZeichnungenHilmzu 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Circuit for the ongoing determination of the point in time of the droplet charging in one Inkjet printer with at least one row of nozzles running transversely to the line direction which are ejected under pressure streams of ink, which within charging electrodes in individual droplets are dissolved and when they are not needed for printing, they are electrically charged and deflected into an ink collecting aperture when passing a constant deflection field the nozzles are arranged on a carriage reciprocating in the direction of the rows, its non-uniform speed converted into a pulse train by a position encoder is characterized by a first phase stabilized loop (60) connected to the position encoder (50), with one of its first input to the position encoder (50) connected to the first phase comparator (58) and a first square wave generator (64) connected in series with this, whose output with the second input of the phase comparator (58) is connected by a second phase stabilized Loop (70) consisting of a second phase comparator (68), the first input of which is connected to a Motor encoder (54) is connected, one connected to the output of this phase comparator (68) second square wave generator (74) and one connected to its output (80) Frequency divider (76), the output of which connects to the second input of the second phase comparator (68) is connected, and by a connection from the output of the first phase comparator (58) to a third input of the second phase comparator (68), the whole such that when the Carrier speed vorsilt the phase of the signal at the output (80) of the generator (40), so that in the second loop (70) increases the control voltage of the generator (74) by an amplifier (72) until the required default time is reached.

2. Circuit for the ongoing determination of the time of the droplet charging in an ink jet printer with at least one row of nozzles running transversely to the line direction, from which streams of ink are ejected under pressure, which are dissolved into individual droplets within charging electrodes and when they are not needed for printing are, are electrically charged, and are deflected when passing a constant deflection field in an ink collecting aperture, the nozzles are arranged on a carriage reciprocating in the line direction, the non-uniform speed of which is converted by a position encoder into a pulse train, characterized by a phase-stabilized loop (60) with a phase comparator (58) connected with its first input to the position encoder (50) and a square wave generator (64) connected in series with the latter, the output of which is connected to the second input of the phase comparator (58) one n differential amplifiers (82), whose first input is connected to the output of the phase comparator (58) and whose second input is connected to a motor encoder (54), and whose outputs are connected to the windings (86, 88) of an electromechanical converter (90, 92, 94) are connected, which transducer (90,92,94) is arranged on the printing unit (100) , the armature (92) of the transducer (90,92,94) having a mask (94) connected to it in accordance with the differential Supply of the windings (86, 88) pivoted so that an electro-optical scanning device (96, 98) arranged on the mask (94) emits phase-controlled pulses when scanning a scale (110) arranged stationary on the machine frame can be used.

3. Circuit for the ongoing determination of the time of the droplet charging in an inkjet printer with at least one row of nozzles running transversely to the line direction, from which streams of ink are ejected under pressure, which are dissolved into individual droplets within charging electrodes and when they are not required for printing, are electrically charged, and are deflected when passing a constant deflection field in an ink collecting aperture, wherein the nozzles are arranged on a carriage reciprocating in the line direction, the non-uniform speed of which is converted by a position encoder into a pulse train, characterized by a phase-stabilized loop (220 ), for measuring the relative speed between printing unit and carrier, with a Pn; <;> en comparator (222) connected with its first input (230) to the position encoder (50) and a square wave generator (226) connected in series with this, its output is connected to the second input of the phase comparator (222) via a frequency divider (228) , an analog / digital converter (236) which digitizes the analog output signal of the loop (220) and via a register (238) to an arithmetic unit (242) supplies (B) a first counter (240 ) connected to the output of the square wave generator (226) and a second counter (232) connected to the position encoder (50), the outputs of which are connected to the arithmetic unit (242) (A).

4. Circuit for the ongoing determination of the time of the droplet charging in an inkjet printer with at least one row of nozzles running transversely to the line direction, from which streams of ink are ejected under pressure, which are dissolved into individual droplets within charging electrodes and when they are not required for printing are, are electrically charged, and are deflected when passing a constant deflection field in an ink collecting aperture, the nozzles are arranged on a carriage reciprocating in the line direction, the non-uniform speed of which is converted by a position encoder into a pulse train, characterized by a phase-stabilized loop (320) for measuring the relative speed between printing unit and recording medium, with a phase detector (322), the first input of which is connected to the position encoder (50), and the output of which is connected to a first voltage-controlled square wave generator (326) is connected, the output of which is connected to the second via a first frequency divider (328)

The input of the phase detector (322) and a frequency divider (329) is connected to an arithmetic unit (342) , a second square wave generator (348), the output of which is connected to the input of a counter (350) , the second input of which is connected to the position encoder ( 50) is connected, and the outputs of which are connected to the arithmetic unit (342) via a register (352) and a permanent memory (354), at the output of which a signal representing the default time occurs