EP0149739A2 - Method and apparatus for the ink supply in an ink jet printer - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method and an arrangement for monitoring and regulating the drop speed in the ink supply system of an ink jet printer, having a spray body, a charge electrode, a charge detector, a deflection electrode and a drip catcher.
- DE-C 24 11 822 describes a control arrangement for an inkjet printer which comprises a tachometer generator for determining the write head speed and a first and a second differentiation stage for differentiating corresponding signals. This arrangement is intended to achieve intermittent writing operation with good font quality from character to character.
- the invention is described below with reference to the drawing.
- 50 denotes an ink supply system for an ink jet printer.
- the ink supply system 50 essentially comprises a spray body 1 with an associated nozzle element 2, a charge electrode 3, a charge detector 4, a deflection electrode 5, a drip catcher 6 and a storage container 7 for the ink 7 '.
- the ink 7 ' is fed to the spray body 1 by means of a first pump 13 via a pipeline 9.9', while the ink collected by the drip catcher 6 is fed back to the reservoir 7 by means of a second pump 14 via a pipeline 8.8 '.
- control unit 15 a control unit 15, a clock generator 17, a first amplifier 18, a second amplifier 16 and a measuring device 19 which is provided for detecting the ink jet speed.
- the clock generator 17 is connected on the one hand via a line 25 to the control unit 15 and on the other hand with the interposition of the first amplifier 18 via a line 26, 26 'with the spray body 1.
- the charge electrode 3 is connected via a first output line 27 and the charge detector 4 with the interposition of the second amplifier 16 via a supply line 28, 28 ' Control unit 15 in operative connection.
- the control unit 15 is operatively connected to the measuring device 19 via a third output line 29 and to the first pump 13 via a second output line 30.
- pipelines 9, 9 'and 8, 8' are shown as solid lines.
- the drops T 'supplied by the charge detector 4 to the deflection electrode 5 are deflected electrostatically as drops T' corresponding to their charge as they pass through the deflection electrode 5, corresponding to the typeface, onto the respective web B and are offset by 90 ° for better illustration Feed system shown, recording medium 20 (writing film) sprayed.
- the drops T "which are not required for the recording process and are therefore also not deflected are collected by the catcher tube 6 and fed back to the ink reservoir 7 via the pipeline 8, 8 'by means of the second pump 14.
- the drops T 'passing through the assembly 10 are detected by the charge detector 4 and supplied to the control unit 15 in accordance with the drop speed as the influence signal 1.1 1 .
- a signal G for monitoring the drop speed is fed to the measuring device 19 which is operatively connected to the control unit 15.
- the influence signal I, I 'present at the charge detector 4 can consequently be used on the one hand for monitoring the drop speed and on the other hand coupled with a signal A' acting essentially on the first pump 13 via the second output line 30 for controlling the ink pressure and regulating the speed of the ink jet S.
- the speed of the ink jet S is checked and readjusted in the intermediate or write-free interval (PHASING).
- PASING intermediate or write-free interval
- a preferred control sequence takes place in such a way that during the writing and recording free time a first number of drops T is weakly charged by the charge electrode 3 and a second number of drops T remain uncharged, three successive drops T being selected as the first number and five subsequent drops T being selected as the second number.
- the respective charge of the first number of drops T (three drops T) is preferably chosen to be only large enough that the deflection of the drops is just in the mouth area of the drip catcher 6.
- a preferred alternating voltage signal acting on the ink supply control sequence is essentially achieved at the charge detector 4, which signal is rectified in the control unit 15 and fed to the control circuit as a control variable.
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Ueberwachen und Regeln der Tropfengeschwindigkeit in dem Tintenzuführsystem eines Tintenstrahldruckers, mit einem Spritzkörper, einer Ladungselektrode, einem Ladungsdetektor, einer Ablenkelektrode sowie einem Tropfenfänger.The invention relates to a method and an arrangement for monitoring and regulating the drop speed in the ink supply system of an ink jet printer, having a spray body, a charge electrode, a charge detector, a deflection electrode and a drip catcher.
In der DE-C 24 11 822 ist eine Steueranordnung für einen Tintenstrahldrucker beschrieben, welche für die Ermittlung der Schreibkopfgeschwindigkeit einen Tachogenerator und zur Differenzierung von entsprechenden Signalen eine erste und eine zweite Differenzierstufe umfasst. Mit dieser Anordnung soll ein von Zeichen zu Zeichen intermittierender Schreibbetrieb mit guter Schriftqualität erreicht werden.DE-C 24 11 822 describes a control arrangement for an inkjet printer which comprises a tachometer generator for determining the write head speed and a first and a second differentiation stage for differentiating corresponding signals. This arrangement is intended to achieve intermittent writing operation with good font quality from character to character.
Die weiteren, bekannten Verfahren und Anordnungen zum Regeln der Tropfengeschwindigkeit für Tintenstrahldrucker der genannten Art sind nicht geeignet, die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe zu lösen, welche im wesentlichen darin besteht, unter Berücksichtigung der im Betrieb sich ständig ändernden und die Betriebssicherheit des Tintenstrahldruckers beeinflussenden rheologischen Tinten-Eigenschaften eine exakte Ueberwachung und Regelung des Tintenzuführsystems zu gewährleisten.The other known methods and arrangements for regulating the drop speed for ink jet printers of the type mentioned are not suitable for solving the problem on which the invention is based, which essentially consists in taking into account the rheological inks which are constantly changing during operation and which influence the operational reliability of the ink jet printer -Properties to ensure exact monitoring and control of the ink supply system.
Gelöst wird die Aufgabe bezüglich des Verfahrens dadurch, dass
- - während der schreib- oder aufzeichnungsfreien Zwischenzeit (PHASING) eine erste, relativ geringe Anzahl Tropfen schwach geladen wird und eine zweite, annähernd doppelt so grosse Anzahl Tropfen ungeladen bleibt,
- - ein zur Tropfengeschwindigkeit der ersten, schwach geladenen Tropfen annähernd proportionales Signal ermittelt und zur Ueberwachung und Regelung der Tropfengeschwindigkeit und/oder
- - zur druckabhängigen Regelung der Tintenstrahl-Geschwindigkeit verwendet wird.
- - During the intermediate period without writing or recording (PHASING), a first, relatively small number of drops is weakly charged and a second, approximately twice as large number of drops remains uncharged,
- a signal approximately proportional to the drop speed of the first, weakly charged drops is determined and for monitoring and regulating the drop speed and / or
- - is used for pressure-dependent control of the ink jet speed.
Die erfindungsgemässe Anordnung ist gekennzeichnet durch
- - eine Steuereinheit mit einer Zuführleitung für ein Influenzsignal vom Ladungsdetektor und mindestens einer ersten Ausgangsleitung für Signale aus der Steuereinheit zur Regelung der elektrischen Ladung an der Ladungselektrode.
- - A control unit with a feed line for an influence signal from the charge detector and at least one first output line for signals from the control unit for regulating the electrical charge on the charge electrode.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung und den Patentansprüchen.Further features of the invention will become apparent from the following description in conjunction with the drawing and the claims.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. In der als Blockschaltbild dargestellten Zeichnung ist mit 50 ein Tintenzuführsystem für einen Tintenstrahldrucker bezeichnet. Das Tintenzuführsystem 50 umfasst im wesentlichen einen Spritzkörper 1 mit zugeordnetem Düsenelement 2, eine Ladungselektrode 3, einen Ladungsdetektor 4, eine Ablenkelektrode 5, einen Tropfenfänger 6 sowie einen Vorratsbehälter 7 für die Tinte 7'. Die Tinte 7' wird mittels einer ersten Pumpe 13 über eine Rohrleitung 9,9' dem Spritzkörper 1 zugeführt, während die von dem Tropfenfänger 6 aufgefangene Tinte mittels einer zweiten Pumpe 14 über eine Rohrleitung 8,8' dem Vorratsbehälter 7 wieder zugeführt wird.The invention is described below with reference to the drawing. In the drawing shown as a block diagram, 50 denotes an ink supply system for an ink jet printer. The
Weitere Hauptbauelemente des Tintenzuführsystems 50 sind eine Steuereinheit 15, ein Taktgenerator 17, ein erster Verstärker 18, ein zweiter Verstärker 16 sowie eine Messeinrichtung 19, welche zur Erfassung der Tintenstrahl-Geschwindigkeit vorgesehen ist. Der Taktgenerator 17 steht einerseits über eine Leitung 25 mit der Steuereinheit 15 und andererseits unter Zwischenschaltung des ersten Verstärkers 18 über eine Leitung 26,26' mit dem Spritzkörper 1 in wirkverbindung. Die Ladungselektrode 3 steht über eine erste Ausgangsleitung 27 und der Ladungsdetektor 4 unter Zwischenschaltung des zweiten Verstärkers 16 über eine Zuführleitung 28,28' mit der Steuereinheit 15 in Wirkverbindung. Weiterhin steht die Steuereinheit 15 über eine dritte Ausgangsleitung 29 mit der Messeinrichtung 19 und über eine zweite Ausgangsleitung 30 mit der ersten Pumpe 13 in Wirkverbindung.Further main components of the
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass zur besseren Unterscheidung der einzelnen Leitungen, die die Tinte von dem Vorratsbehälter 7 zum Spritzkörper 1 sowie vom Tropfenfänger 6 zum Vorratsbehälter 7 führenden Rohrleitungen 9,9' und 8,8' als voll ausgezogene Linien dargestellt sind. Die beispielsweise einen elektrischen Impuls oder dergleichen auf die einzelnen Elemente übermittelnden Leitungen 25,26,26',27,28,28',29 und 30 sind als gestrichelte Linien dargestellt.At this point, it should be pointed out that for better differentiation of the individual lines which carry the ink from the storage container 7 to the spray body 1 and from the
Die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Tintenzuführsystems 50 wird nachstehend beschrieben:
- In an sich bekannter Weise wird aus dem Vorratsbehälter 7 mit Hilfe der
ersten Pumpe 13 oder einer nicht näher dargestellten Druckquelle dem Spritzkörper 1 die Tinte zugeführt. Bei diesem Vorgang wird gleichzeitig der mit eingebautem, nicht näher dargestelltem Schwingelement versehene Spritzkörper 1 von demTaktgenerator 17 über dieLeitung 26,26' und demVerstärker 18 derart betätigt, dass mit Hilfe des Systemdrucks an der Austrittsöffnung 2' desDüsenelements 2 ein Tintenstrahl S erzeugt und der aus derLadungselektrode 3 und demLadungsdetektor 4 gebildeten Baueinheit 10 zugeführt wird. Durch die Ultraschallanregung des Spritzkörpers 1 mittels des nicht dargestellten Schwingelements wird der Tintenstrahl S im Bereich derLadungselektrode 3 in einzelne Tropfen T zerlegt und mit unterschiedlicher Ladung versehen als Tropfen T' demLadungsdetektor 4 und anschliessend der Ablenkelektrode 5 zugeführt. Beim Durchfliegen desLadungsdetektors 4 werden die Tropfen T' überprüft und das Ergebnis als Influenzsignal I über dieZuführleitung 28 demzweiten Verstärker 16 und über die Zufuhrleitung 28' als Influenzsignal I' zur Auswertung derSteuereinheit 15 zugeführt. Das von derSteuereinheit 15 ausgewertete und gegebenenfalls korrigierte Signal A
- In a manner known per se, the ink is supplied to the spray body 1 from the reservoir 7 with the aid of the
first pump 13 or a pressure source (not shown). In this process, the spray body 1, which is provided with a built-in oscillating element (not shown in more detail), is actuated by theclock generator 17 via theline 26, 26 'and theamplifier 18 in such a way that an ink jet S generated and supplied to the assembly 10 formed from thecharge electrode 3 and thecharge detector 4. Due to the ultrasound excitation of the spray body 1 by means of the oscillating element (not shown), the ink jet S is broken down into individual drops T in the region of thecharge electrode 3 and provided with different charges as drops T 'to thecharge detector 4 and then to the deflection electrode 5. When flying through thecharge detector 4, the drops T 'are checked and the result is fed as an influence signal I via thefeed line 28 to thesecond amplifier 16 and via the feed line 28' as an influence signal I 'for evaluation by thecontrol unit 15. The signal A evaluated and possibly corrected by thecontrol unit 15
Für den Aufzeichnungsvorgang werden die von dem Ladungsdetektor 4 der Ablenkelektrode 5 zugeführten Tropfen T' beim Durchfliegen der Ablenkelektrode 5 gleichwertig ihrer Ladung elektrostatisch als Tropfen T' entsprechend dem Schriftbild auf die jeweilige Bahn B abgelenkt und auf einen, zur besseren Darstellung um 90° versetzt zum Zuführsystem dargestellten, Aufzeichnungsträger 20 (Schreibfolie) aufgespritzt. Hierbei werden die für den Aufzeichnungsvorgang nicht benötigten und somit auch nicht abgelenkten Tropfen T" von dem Fängerrohr 6 aufgefangen und über die Rohrleitung 8,8' mittels der zweiten Pumpe 14 wieder dem Tinten-Vorratsbehälter 7 zugeführt.For the recording process, the drops T 'supplied by the
Bei dem beschriebenen Tintenzuführsystem 50 werden die die Baueinheit 10 durchfliegenden Tropfen T' von dem Ladungsdetektor 4 erfasst und entsprechend der Tropfengeschwindigkeit als Influenzsignal 1,11 der Steuereinheit 15 zugeführt. Mittels der dritten Ausgangsleitung 29 wird der mit der Steuereinheit 15 in Wirkverbindung stehenden Messeinrichtung 19 ein Signal G zur Ueberwachung der Tropfengeschwindigkeit zugeführt. Das am Ladungsdetektor 4 anliegende Influenzsignal I,I' kann demzufolge einerseits zur Ueberwachung der Tropfengeschwindigkeit und andererseits gekoppelt mit einem über die zweite Ausgangsleitung 30 im wesentlichen auf die erste Pumpe 13 wirkenden Signal A' zur Tintendrucksteuerung und Regelung der Geschwindigkeit des Tintenstrahls S verwendet werden.In the described
Bei dem erfindungsgemäss aufgebauten Tintenzuführsystem 50 wird die Geschwindigkeit des Tintenstrahls S in der schreib- oder aufzeichnungsfreien Zwischenzeit (PHASING) überprüft und neu eingeregelt. Hierdurch können rheologische Aenderungen der Tinte in weiten Bereichen ausgeglichen und die Störanfälligkeit des gesamten Systems auf ein Minimum verringert werden. Ein bevorzugter Regelungsablauf erfolgt in der Weise, dass während der schreib- und aufzeichnungsfreien Zwischenzeit eine erste Anzahl Tropfen T von der Ladungselektrode 3 schwach geladen wird und eine zweite Anzahl Tropfen T ungeladen bleiben, wobei als erste Anzahl drei aufeinanderfolgende Tropfen T und als zweite Anzahl fünf folgende Tropfen T gewählt werden. Die jeweilige Ladung der ersten Anzahl Tropfen T (drei Tropfen T) wird vorzugsweise nur so gross gewählt, dass die Ablenkung der Tropfen gerade noch im Mündungsbereich des Tropfenfängers 6 liegt.In the case of the
Mit der Ladung der vorstehend beschriebenen Tropfenfolge wird im wesentlichen an dem Ladungsdetektor 4 ein bevorzugtes, auf den Tintenzuführ-Regelungsablauf wirkendes Wechselspannungssignal erreicht, welches Signal in der Steuereinheit 15 gleichgerichtet und dem Regelkreis als Regelgrösse zugeführt wird.With the charging of the drop sequence described above, a preferred alternating voltage signal acting on the ink supply control sequence is essentially achieved at the
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