DE3141210C2

DE3141210C2 - Farbstrahldrucker

Info

Publication number: DE3141210C2
Application number: DE3141210A
Authority: DE
Inventors: Yutaka Tokio/Tokyo Ebi; Masanori Horike
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1980-10-16
Filing date: 1981-10-16
Publication date: 1986-05-07
Also published as: US4426652A; DE3141210A1; JPS6223670B2; JPS5769482A

Abstract

Ein Farbstrahldrucker weist einen steuerbaren Ladeverstärker auf, mit welchem eine Ladespannung an eine Ladeelektrode angelegt werden kann. Eine Bezugsladespannung wird an die Ladeelektrode angelegt, um die tatsächliche Stelle festzulegen, zu welcher geladene Farbtröpfchen abgelenkt werden. Die Verstärkung des Verstärkers wird automatisch so festgelegt, daß die tatsächliche Ablenkstelle mit einer vorbestimmten Bezugsstelle übereinstimmt. Darüber hinaus wird die vorbestimmte Verstärkung des Verstärkers automatisch, entsprechend der Ladung auf vorhergehenden Farbtröpfchen, eingestellt, um irgendeine Verzerrung oder Verformung einer auf ein unmittelbar folgendes Tröpfchen aufzubringende Ladung auszugleichen, was den Ladungen auf den vorhergehenden Tröpfchen zuzuschreiben ist.

Description

gekennzeichnetdurch die folgenden Merkmale:

f) der Düsenkopf (10) enthält eine Düse (14a_m), deren Farbstrahl außerhalb der Fläche des Aufzeichnungsblattes (PR) auf den Detektor (18) auftrifft; und

g) das Ausgangssignal des Detektors (18) steuert den Verstärkungsgrad von Verstärkern (OPA 5) die den einzelnen Aufladungselektroden (2Oa₁) zugeordnet sind.

2. FarSstrahldrucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verstärker (OPA S) mit einem Eingangswiderstand-Netzwerk aus Reihenschaltungen von Widerständen (R_u R₂,...R„) und Schaltelementen (S\, S2, ■ ■ ■ S_n, Tr) verbunden ist, und daß die Schaltelemente (Su S2, ■ ■ ■ S_n, Tr) in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Detektors (80) betätigbar sind.

3. Farbstrahldrucker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (Si, S₂,... S_n, Tr) in Abhängigkeit von dem Ladungsverteilungs-Muster der vorherigen, aufgeladenen Farbtröpfchen betätigbar sind.

4. Farbstrahldrucker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (80) zwei plattenförmige Elektroden (80a, 80b) aufweist, die unter einem vorgegebenen Winkel im Abstand voneinander angeordnet sind.

5. Farbstrahldrucker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (80) zwei unter einem Winkel im Abstand voneinander angeordnete, plattenförmige Elektroden (80b, 80c) sowie eine dritte, in dem Epalt zw .'sehen den beiden Elektroden (806,80c)angeordnete Elektrode (80aJaufweist.

Die Erfindung betrifft einen Farbstrahldrucker der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
Ein solcher Farbstrahldrucker ist aus der DE-AS 27 25 801 bekannt und weist einen Düsenkopf zur Erzeugung mehrerer, in einzelne Farbtröpfchen zerfallender Farbstrahlen, Elektroden zur Aufladung der einzelnen Farbtröpfchen der Farbstrahlen entsprechend angelegten Bildsignalen, Elektroden zur Ablenkung der aufgeladenen Farbtröpfchen, einen Detektor für die Ablenkung der Farbtröpfchen bei Anlegen einer Aufladungsspannung sowie eine Steuereinrichtung zur Änderung der Autladungsspannung in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Detektors auf, bis die gemessene Ablenkung mit einer Soll-Ablenkung zusammenfällt.

Ein ähnlicher Farbstrahldrucker geht aus der DE-OS 26 11 282 hervor, wobei in einer Mischstufe das Bildsignal von einem Bildsignalgenerator und das Ablenksignal kombiniert werden, so daß einer Justierstufe ein kombiniertes Ausgangssignal zugeführt wird. Diese Justierstufe dient wiederum zur Feinjustierung der Aufladungsspannung, die dann zur Aufladung der Farbtröpfchen herangezogen wird.

Bei einem solchen Farbstrahldrucker können die zur Aufzeichnung verwendeten Farbtröpfchen auf viele verschiedene Aufladungspegel, bspw. 40 verschiedene Aufladungspegel, aufgeladen werden, so daß sie auf entsprechend unterschiedliche Bahnen abgelenkt werden.

Um jeweils qualitativ optimale Aufzeichnungen zu gewährleisten, muß eine Vielzahl von Faktoren, wie bspw. die Viskosität und der Druck der Farbe, der Druck der für die Erzeugung der Farbstrahlen erforderlichen Schwingungen, die Aufladung und die Stärke des elektrischen Feldes für die Ablenkung stabilisiert und auf exakt vorgegebenen Werten gehalten werden.

In der Praxis ist es jedoch unmöglich, diese verschiedenen Parameter im gewünschten Maße zu stabilisieren, zumal der Düsenkopf im allgemeinen eine Vielzahl von Düsenöffnungen aufweist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Farbstrahldrucker der angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem auf schaltungstechnisch einfache Weise ein Korrektursignal für die Kompensation von Schwankungen für eine Vielzahl von parallelen Düsenanordnungen in den oben erwähnten Parametern gewonnen wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Zweckmäßige Ausführungsformen werden durch die Merkmale der Unteransprüche definiert.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen auf folgender Funktionsweise: Der Düsenkopf enthält neben den die Aufzeichnungs-Farbtröpfchen liefernden Düsen eine zusätzliche Düse, deren Farbstrahl außerhalb der Fläche des Aufzeichnungsblattes auf den Detektor auftrifft, also außerhalb der Aufzeichnung benutzt werden

Dieser Detektor stellt io. üblicher Weise die Ablenkung der Farbtröpfchen bei Anlegen einer Aufladungsspannung fest und erzeugt ein Steuersignal, welches ein Maß für einen Ablenk-Fehler aufgrund von Schwankungen in den oben angegebenen Parametern darstellt; in Abhängigkeit von diesem Steuersignal wird der Verstärkungsgrad von Verstärkern eingestellt, die den einzelnen Aufladungselektroden zugeordnet sind, wodurch eine selbsttätige Kompensation von etwaigen Ablenkfehlern erfolgt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 a eine perspektivische Darstellung des mechanischen Teils eines Farbstrahldruckers, Fi g. Ib-I bis 1 b-4 ein Blockschaltbild der elektrischen Schaltung des Farbstrahldruckers,

F i g. 1 c ein Blockschaltbild eines Verstärkers für die Aufladungsspannung, ι ο

a F i g. 1 d ein Blockschaltbild eines Generators für die Aufladungsspannung,

Fig.2 ein Blockschaltbild einer abgewandelten Ausführungsform eines Generators für die Aufladungsspannung, und

F i g. 3 ein F i g. 1 b-2 entsprechendes Blockschaltbild einer abgewandelten Ausführungsform des Detektors. In Fig. la ist der mechanische Aufbau eines mehrdüsigen Farbstrahldruckers mit mehreren Ablenkwerten dargestellt, während die F i g. Ib-I bis lb-4 und Ic die wesentlichen elektrischen Schaltungen dieses Farbstrahldruckers im einzelnen zeigen.

Der mechanische Teil des Farbstrahldruckers weist einen Düsenkopf 10 auf, der ein Bauteil 11 mit einem gemeinsamen Farbdurchlaß, eine Halterung 12 für einen Schwingungserzeuger und eine Halterung 13 für eine Düsenplatte enthält Die Halterung 12 trägt an ihrem Boden mehrere, elektrostriktive Schwingungserzeuger 12s;. Werden die Schwingungserzeuger 122; mit konstanter Frequenz synchron angesteuert, so wird die unter Druck stehende Farbe im Innenraum der halterung 12 mit einer Druckschwingung vorgegebener Frequenz beaufschlagt

Die Halterung 13 für die Düsenplatte weist über ihre Aufzeichnungsbreite in den üblichen Abständen, bspw. in Abständen von 5 mm, Farbdurchlässe 13a; auf, die mit dem Innenraum der Halterung 12 in Verbindung stehen. Eine Düsenplatte 14 ist an einer Fläche der Halterung 13 angebracht und mit mikroskopisch kleinen öffnungen 14a,· an Stellen versehen, die in den gleichen Abständen wie die Farbdurchlässe 13a, angeordnet sind. Die Düsenplatte 14 weist bspw. 42 Öffnungen 14a für den Ausstoß der Druckfarbe auf, die in den üblichen Abständen von 5 mm angeordnet sind, so daß sich eine Gesamtbreite des Düsenkopfes 10 von 42 χ 5 mm=210 mm ergibt

Außer diesen Öffnung 14a,· weist die Düsenplatte 14 noch eine zusätzliche öffnung an einer Stelle außerhalb des eigentlichen Aufzeichnungsbereiches auf; aus dieser Öffnung kann die Farbe in der gleichen Weise wie aus den übrigen Öffnungen 14a,· ausgestoßen werden.

Eine Aufladungselektrodenplatte 20 ist in Bezug auf die Ausstoßrichtung der Farbe vor der Düsenplatte 14 angeordnet. Vor der Elektrodenplatte 20 befindet sich unter Zwischenschaltung einer Abschirmplatte 30 eine Ladungen feststellende Elektrodenplatte 40. Eine Ablenkelektrode 60 ist über eine zweite Abschirmplatte 50 vor der Elektrodenplatte 40 angeordnet. Vor der Elektrode 60 befindet sich ein Auffänger 70. Die Elektrodenplatte 20 und 40 sowie die Abschirmplatten 30 und 50 sind bezüglich umgekehrter, U-förmiger Ausnehmungen ausgerichtet, deren Zahl der Zahl der öffnungen 14a,· der Düsenplatte 14 entspricht Die Elektrodenplatten 20 und 40 weisen jeweils an den Innenflächen ihrer umgekehrten U-förmigen Ausnehmungen gedruckten Elektroden 20a· u..d 40a, auf. Jede Elektrode 20a, und 40a,· verläuft einzeln entlang der Oberfläche der Ausnehmungen. Die Ablenkelektrode 60 weist mehrere Ablenkelektrodenplat-'2n 60ai auf, welche jeweils durch Bedampfen auf den Vorder- und Rückseiten der Ablenkekktroden aufgebracht sind. Die Ablenkelektroden an jeder Elektrodenplatte 60ai sind mit leitenden Drähten 61 bzw. 62 verbunden.

Der Auffänger 70 weist aufrechte Abfangbereiche 70ai an in bestimmten Abständen voneinander angeordneten Stellen auf, welche Farbtröpfchen erreichen, die aus den Öffnungen 14a,· die Düsenplatte 14 ausgestoßen und nicht geladen (d. h. auf einem zur Aufzeichnung nicht geeigneten Pegel belassen) worden sind, wie durch strichpunktierte Linien in Fig. la dargestellt ist. Während die Abfangbereiche 70aj bei der dargestellten Ausführungsform in einer Lagebeziehung von eirw-zu-eins bezüglich der Öffnungen 14a,- der Düsenplatte zum Ausstoßen von Farbtröpfchen dargestellt sind, ist ein Detektor 80 zum Feststellen der Ablenkung in einem Bereich angeordnet, deü von der Uberwachungsausstoßöffnung 14a_m der Düsenplatte 14 abgegebene Färbtröpfchen (außerhalb der Fläche des Aufzeichnungsblattes) erreichen. Die Aufladungselektroden 20a/ werden mit einer <reppenförmigen Spannungswellenform versorgt, welche entsprechend den Bildsignalen 40 stufenweise veränderliche Pegel aufweist.

Wenn eine Abtastzeile auf einem Aufzeichnungsblatt aufzuzeichnen ist, werden der erste bis 40ste Pegel von Spannungsimpulsen entsprechend den 40 Farbtröpfchen, die von den einzelnen Öffnungen der Düsenplatie ausgestoßen werden, an die Aufladungselektroden 20a,- angelegt, um so die Farbtröpfchen auf den ersten bis 40sten Pegel zu laden. Die geladenen Farbtröpfchen werden dann durch elektrische Felder abgelenkt, die an den Ablenkelektroden 60 mittels einer Hochspannungs-Energiequelle 230 erzeugt worden sind, und treffen entsprechend den ersten bis 40sten Ablenkbahnen und den Abständen zwischen d-n Auffangbereichen 70ai auf das Aufzeichnungsblatt auf. Somit wird eine Farbausstoßöffnung 14a,- dazu verwendet, um 40 Punkte entlang der Anordnung der Auffangbereiche 70, aufzuzeichnen (wobei diese Richtung nachstehend als horizontale Abtastrichtung oder als Richtung X-X bezeichnet wird). Ein mit PR bezeichnetes Aufzeichnungsblatt wird kontinuierlich oder intermittierend in der Richtung Y-Y bewegt, welche senkrecht zu der erwähnten Richtung X-X verläuft. Da das Anlegen der Aufladungsspannung entsprechend Bildsignalen gesteuert wird, und da das Aufzeichnungsblatt PR in der angegebenen Weise zugeführt wird, werden Punkte auf das Aufzeichnungsblatt PR in b5 den beiden Richtungen X-Xund Y- Kaufgezeichnet.

Ein Zwischenspeicher 100 versorgt den Kopf 10 über ein elektromagnetisches Ventil 90 mit unter Druck gesetzter Farbe und wird seinerseits über ein Filter 120 von einem Druckbehälter 130 aus mit unter Druck

stehender Farbe versorgt. Von dem Auffänger 70 gesammelte Farbe wird zu dem Behälter 130 zurückgeleitet. Der Fluiddurchlaß zwischen dem Speicher 100 und dem Ventil 90 weist ein Bauteil 140 auf, welches eine Fluidkammer bildet und einen fest mit ihm verbundenen Halbleiter-Dehnungsmeßstreifen 140.7 trägt. Das Ventil 90 enthält einen Einlaß, der mit dem Ventil 140 in Verbindung steht, einen Auslaß, der mit dem Teil 11 in Verbindung steht, sowie öffnungen, die mit dem Inneren des Farbbehälters 130 in Verbindung steht.

Das Ventil 90 weist einen (nicht dargestellten) Plungerkolben auf, welcher zurückgeht, wenn die Wicklung des Ventils erregt wird, um so eine Verbindung zwischen den Einlassen und Auslassen zu schaffen, während die Öffnung gesperrt wird. Wenn die Wicklung entregt wird, wird der Plungerkolben des Ventils 90 durch die Wirkung einer Schraubenfeder in eine Stellung vorgeschoben, in welcher er die Einläse verschließt und die Auslässe mit der öffnung in Verbindung bringt. Eine Pumpe 110 weist eine einzige (nicht dargestellt) elektrische Wicklung, einen Plungerkolben in Form eines polarisierten Dauermagneten, eine Membran und ein federvorgespanntes Kugelventil auf. Die elektrische Wicklung wird abwechselnd mit einem in entgegengesetzten Richtungen fließenden Strom gespeist, so daß der Plungerkolben dadurch hin und herbewegt wird und abwechselnd Farbe ausstößt. Der Farbausstoß von der Pumpe 110 hängt von der Schaltfrequenz der Stromzuführung sowie von dem Stromwert ab.

Der Detektor 80 weist zwei Ladungen feststellende Elektroden 80a und 806 auf. welche an einem Ende eine öffnung, welche breit genug ist, um unabhängig von der Größe des Ablenkwertes alle aus der Überwachungs-Ausstoßöffnung austretenden Farbtröpfchen aufzufangen, und am anderen Ende einen Schlitz festlegenden nur die Tröpfchen erreichen können, die eine bestimmte Bahn durchlaufen haben. Diese ganz bestimmte Bahn ist in der vorliegenden Ausführungsform eine Bezugsgröße für Farbtröpfchen, welche bezüglich der 40stufigen Ladung auf dem höchsten oder 40sten Ladepegel geladen worden sind. Die Elektroden 80a und 806 sind durch einen Träger 80c fest miteinander verbunden, aber elektrisch voneinander isoliert.

Anhand der Fig. Ib-I bis lb-4 wird die Farbsteuerung und die Aufzeichnungssteuerung für die Untersuchung von Ladephasen und für eine Ablenksteuerung beschrieben.

Die Farbsteuerung weist eine Ventiltreiberstufe (einen Verstärker) 150, eine Druckeinstellschaltung 160, und eine Pumpenantriebs- und Steuerschaltung 170 auf. Wenn eine zentrale Steuereinheit 240 an die Ventiltreiberstufe 150 einen Befehl »Ventil öffnen« (um die Einlaß- und Auslaßöffnungen des Ventils miteinander in Verbindung zu bringen und um die Wicklung zu erregen) als Pegelausgs^g»!« abgibt, wird die Wicklung des Ventils 90 durch einen Strom mit einem vorbestimmten Pegel gespeist, um das Ventil zu öffnen. Die Druckeinstellschaltung 160 weist einen Normalkode-Einsteller 160a, einen Vorwärts- und Rückwärtszähler 1606 und einen Digital-Analog-Umsetzer 160c auf. Der Normalkode-Einsteller 160a wird mit einem Kode geladen, der dem normalen Farbdruck entspricht.

Wenn ein Zählimpuls an dem Zähler 1606 ankommt, welcher mit einem Aufwärtszählbefehl »1« oder einem Abwärtszählbefehl »0« versehen ist, erzeugt der Zähler 1606 einen Kode, der durch Addieren von »1 (eins)« zu dem Ausgangskode des Normalkodeeinstellers 160a eine gegebene Zahl anzeigt. Der Zähler 1606 hält den Kode, wenn nicht ein Zählimpuls ankommt. Der Ausgangskode des Zählers 1606 wird durch den D/A-Umsetzer 160cin ein analoges Signal umgewandelt und auf die Steuerschaltung 170 abgegeben.

Außer diesem analogen Signal von dem Umsetzer 160c, das einen eingestellten Druck anzeigt, wird an die Steuerschaltung 170 ein analoges Signal von dem Halbleiter-Dehnungsmeßstreifen 140a angelegt. Dieses analöge Signal des Dehnungsmeßstreifens 14Ca ist im Pegel hoch oder niedrig, wenn der Farbdruck hoch bzw. niedrig ist. In der Steuerschaltung 170 wird die Spannung an dem Dehnungsmeßstreifen 140a invertiert und durch einen Operationsverstärker OPA\ verstärkt, während das analoge Signal von dem D/A-Umsetzer 160c invertiert und durch einen weiteren Operationsverstärker OPAi verstärkt wird. Die Ausgangssignale der Operationsverstärker OPA₁ und OPAi werden gemeinsam an einen Differenzverstärker DAM angelegt. Wenn nun der Operationsverstärker OPAi eine Ausgangsspannung Vi erzeugt (die umgekehrt proportional zu dem Farbdruck ist), wobei V₁ >0 ist, und wenn der Operationsverstärker OPA2 eine Ausgangsspannung Vj abgibt (die umgekehrt proportional zu dem eingestellten Druck ist), wobei Vj^O ist, erzeugt der Differenzverstärker DAM eine Ausgangsspannung Vj mit Vi=K(Vi- Vj). Folglich wird die Ausgangsspannung V₃ des Differenzverstärkers DAM kleiner, wenn der wirksame Farbdruck ansteigt und der festgelegte Druckpegel abfällt, während sie höher wird, wenn der wirksame Farbdruck fällt und der festgelegte Druckpegel ansteigt. Nur bei einem vorbestimmten Pegel der Spannung V₃ wird ein Schalter SW, bspw. ein Relais oder ein Halbleiter-Se ?altelement. geschlossen, um an den invertierenden Eingang eines dritten Operationsverstärker OPAj eine sinusförmige 50-Hz-Welle anzulegen, welche das P'jmpenansteuersignäl darstellt Die von dem Operationsverstärker OPAi anliegende Spannung V₂ soll konstant sein. Dann ist die Ausgangsspannung V₃ des Differenzverstärkers DAMproportional zur Ausgangsspannung Vj des Operationsverstärkers OPAi und folglich umgekehrt proportional zum Farbdruck.

Der Schalter SW schließt, wenn der Farbdruck niedriger als ein vorbestimmter Pegel ist, und öffnet, wenn er über den vorbestimmten Pegel hinaus ansteigt, wobei die Pumpe 110 nur angetrieben wird, wenn der Schalter 5Wgeschlossen ist. Auf diese Weise wird der Farbdruck auf einen vorbestimmten konstanten Pegel gesteuert.

Das den Druck bestimmende Signal Wi wird an den Differenzverstärker DAM ah Bezugssignal für die vorstehend erwähnte konstante Spannungssteuerung angelegt, und wird umgekehrt proportional zu dem festgelegten Druckpegel verschoben. Folglich wird der Farbdruck entsprechend einem vorgegebenen, festgelegten Druckpegel Wo auf einen ersten konstanten Druck Po, entsprechend einem festgelegten Druckpegel W_n, der höher als der Pegel VV₀ ist auf einen zweiten konstanten Druck Pf, (> Fo) und entsprechend einem festgelegten Druckpegel

W. der niedriger als der Pegel W₀ ist, auf einen dritten konstanten Druck P\ (</%) gesteuert Solange der Schalter SW geschlossen ist, werden Transistoren Tr₁ und 7/2 synchron mit dem positiven und negativen Halbwellen der sinusförmigen 50-Hz-WeIIe abwechselnd angeschaltet wodurch die Wicklung der Pumpe 110 abwechselnd und wiederholt in entgegengesetzten Richtungen erregt wird. Das heißt nur dann, wenn der

Schalter SW geschlossen ist, wird die Pumpe UO in Betrieb gesetzt. Bei einem anderen Verfahren zur Färbdrucksteuerung kann die Pumpe HO eine Erregungsfrequenz, eine Impulsdauer und/oder einen Strompegel haben, der entsprechend dem Ausgangspegel des Differenzverstärkers DAM gesteuert wird.

Ein Ansteuerspannungsgenerator 180 dient dazu, die elektrostriktiven Schwingungserzeuger 12ai anzusteuern. Die zentrale Steuereinheit 240 gibt an den Generator 180 Taktinipulse CKi ab, der Generator 180 unter- ϊ zieht die Eingangstaktimpulse CKi einer Frequenzteilung von 4 : 1 und erzeugt eine sinusförmige Welle, deren Periode den zweigeteilten Impulsen entspricht. Die sinusförmige Welle wird in dem Generator 180 verstärkt und ar; -;ie elektrostriktiven Schwingungserzeuger \2a\ angelegt. Aus der Farbsäule wird bei jeder Periode der sinusförmigen Welle ein Farbtröpfchen geformt. Das heißt, ein Farbtröpfchen erscheint für jeweils acht Taktimpulse.

Eine Phaseneinstellschaltung 190 dts Phasensteuerabschnitts weist einen Zähler 190a auf, an welchen die Taktimpulse CAo angelegt werden. Der Zähler 190a ist ein Ringzähler, welcher die Taktimpulse CKi bis »8« aufwärtszählt und »9« als »0« zählt. Solange die Taktimpulse CK\ nacheinander eintreffen, zählt der Zähler 190a

sie als »0«, »1«, »2« »8«, »0«, »1« »8«, »0«, »1«, »2«,... Die Ausgangskodes des Zählers 190 werden an

einen Dekodierer 1906 angeleigt. Jedesmal, wenn ein Taktimpuls CK an dem Zähler 190a eintrifft, wird der Dekodierer 190Z? nacheinander an seinen Ausgängen null bis sieben auf seinen hohen Pegel oder ein Ausgangssignal »1« geschoben. Folglich erzeugen die einzelnen Ausgänge 0 bis 7 des Dekodierers 1906 Phasensuchimpulse, welche eine gemeinsame Phasendifferenz, die der Periode 7i der Taktimpulse CK\ zueinander entspricht, und eine Dauer von 7", haben, welche V* einer Periode Tj der Farbtrcpfchenerzeugung ist. Diese acht Gruppen von Phasensuchiinpulsen werden an einzelne UND-Glieder 0 bis 7 einer ersten UND-Gliedergruppe AG\ bzw. auch 2U an paarweise angeordnete ODER-Glieder 0 bis 7 einer ODER-Gliedgruppe OCi angelegt. Die Ausgänge der ODER-Glieder der Gruppe OCi werden an UND-Glieder 0 bis 7 einer zweiten UND-Gliedergruppe ^G₂ angelegt. Wie noch ausgeführt wird, werden während eines Phasensuchvorgangs alle UND-Glieder der zweiten Gruppe AG^ geschlossen, und ein ausgewähltes Glied der UND-Glieder der ersten Gruppe AC\ wird geöffnet, wodurch ein bestimmter Phasensuchimpuls oder 0 bis 7 des Dekodierers 190ό über ein Ausgangs-ODER-Glied ORi zu einem Überwachungs-Ladesignalgenerator 200 durchgelassen wird, welcher nachstehend noch beschrieben wird.

Welches der U N D-Glieder der ersten Gruppe A G\ zu öffnen ist, hängt von dem Ausgangssignal eines zweiten Dekodierers 190c ab, an welches Zählkodes eines zweiten Zählers 19Od angelegt werden. Das Löschen und Aufwärtszählen des zweiten Zählers 190c/wird durch die zentrale Steuereinheit 240 gesteuert. Für eine Phasen-Suchoperation löscht die zentrale Steuereinheit 240 zuerst den Zähler 19Od, so daß der Signalpegel am Ausgangsanschluß 0 des Dekodierers 190choch oder »1« wird. Hierdurch wird das UND-Glied 0 der ersten Gruppe A Ci geöffnet, wodurch ein Phasensuchimpuls, der am Ausgangsanschluß Odes Dekodierers 1906 anliegt, zudem Ladesignalgenerator 200 abgegeben wird. Für die Dauer dieses Ladesuchimpulses legt der Ladesignalgenerator 200 eine Ladespannung an die Überwachungs-Ladeelektrode 20a_m an. Zum Überwachen des Ausgangssignals einer Ladungsfühlschaltung 21¹O, welche mit der Überwachungs-Ladungsfühlelektrode 40a_m verbunden ist, gibt die zentrale Steuereinheit 240 an den Zähler 19Odeinen Impuls ab. wenn der Ausgangspegel des Ladedetektors 210 nicht »1« geworden ist, wodurch »geladen« in einem vorbestimmten Zeitabschnitt nach dem Löschen des Zählers 19Od angezeigt wird. Der Signalpegel an dem nächsten Ausgangsanschluß 1 des Dekodierers 19Oo wird »1«, wodurch das UND-Glied 0 der ersten Gruppe AG\ geschlossen wird, und das UND-Glied 1 geöffnet wird, ^o um die zweite Gruppe von Phasensuch- oder Ausgangsimpulsen an dem Anschluß 1 des Dekodierers 19Od über das ODER-Glied OR\ zu dem Ladesignalgenerator 200 durchzulassen. Hieraus ist zu ersehen, daß die auf diese Weise an den Ladesignalgenerator 200 angelegten Impulse eine Phasenverzögerung von 7Ί bezüglich der vorhergehenden Gruppe von Phasensuchimpulsen haben. Die zentrale Steuereinheit 240 überwacht dann den Ausgangspegel dieses LadedPtektors 210 und legt an den Zähler 19Od weiterhin Impulse an, bis der Ausgangspegel »1« wird, wodurch dann der Zähler 19Od aufwärtszählt. Wenn ein »1 «-Ausgang, wodurch »geladen« angezeigt wird, von dem Ladedetektor 210 an die zentrale Steuereinheit 240 angelegt wird, gibt letztere keine Impulse mehr an den Zähler 190Z> ab. da eine optimale Ladephase festgestellt worden ist. Die zentrale Steuereinheit 240 versorgt dann alle UND-Glieder 0 bis 7 der zweiten Gruppe AG2 mit Einschalt- oder »!«-Signalen. Wenn der Zählerstand am Zähler 190d in diesem Augenblick »3« ist. ist der Signalpegei am Ausgangsanschluß 2 des Dekodierers 190c»l«, wodurch das UND-Glied 2 der ersten Gruppe AGi und das UND-Glied 2 der zweiten Gruppe AG2 geöffnet wird. Eine dritte Gruppe von Phasensuchimpulsen wird folglich von dem UND-Glied 2 der Gruppe OGi an das ODER-Glied OR\ angelegt, während ein Ausgang des ODER-Glieds 2 der Gruppe OCi, welcher die Kombination der Phasensuchimpulse der zweiten und vierten Gruppe ist, an das ODER-Glied OR₁ angelegt wird. Oder anders ausgedrückt, wenn es die dritte Gruppe Phasensuchsignale ist, die der optimalen Ladephase entspricht, versorgt das ODER-Glied OR\ den Ladesignalgenerator 200 mit einem das Drucken betreffenden Ladeimpuls, we'cher die Summe (logische Summe) eines Impulses der dritten Gruppe und von solchen (Impulsen) der zweiten und vierten Gruppe an entgegengesetzten Enden der dritten Gruppe, oder mit einem Impuls, der den Suchvorgang-Einstellimpuls in seiner Mitte aufweist und 371 dauert, was dreimal so lang ist wie die Dauer des Impulses. Die Dauer der Phasensuchimpulse kurz und die der das Drucken betreffende Ladeimpulse lang zu machen, dient dazu, um eine Ladephase genau über ein Phasensuchen festzulegen und eine positive Ladung für die Aufzeichnung sicherzustellen. Aus Fig. Ib-I ist zu ersehen, daß in der Schnittansicht die mechanische Anordnung mit der Überwachungs-Ausstoßöffnung 14a_OT in der Mitte und mit der Überwachungs-Ladeelektrode 20a_m dargestellt ist.

Wie bereits beschrieben, wird an die Überwachungs-Ladeelektrode 20a_m eine Ladespannung von dem Ladesignalgenerator 200 angelegt, solange ein Ladeimpuls (Pegel »1«) der Phaseneinstellschaltung 190 dauert. Der Ladespannungsgenerator 200 v/eist einen NormaJkode-Einstelier 200a mit einem minimalen Verstärkungskode, einen Zähler 2006, der mit dem minimalen Verstärkungskode geladen und nacheinander von dem minimalen

Verstärkungskode inkrenientiert wird, und eine Verstärkerschaltung 200dauf.

Die Einzelheiten der Verstärkerschaltung 20Odsind in F i g. Ic dargestellt. Die Verstärkerschaltung 20Od weist ein Sperrglied LA_x zum Speichern eines 40stufigen Ladespannungskodes S_iv(der eine Spannung V_cia darstellt), einen D/A-Umsetzer DA₁ zum Umsetzen eines Ladespannungskodes in eine analoge Spannung (die 40ste 5 Spannungsstufe V_c4o). und ein Analogglied AC auf. In der Verstärkerschaltung 20Odsind ferner ein UND-Glied : AN\, ein Operationsverstärker OPAj, Widerstände Ri, Ri, R\ bis R_n und Schaltelemente Si bis S_n vorgesehen,

welche zusammenwirken, um eine Eingangsimpedanz des Operationsverstärkers OPA$ einzustellen. Ferner sind in der Verstärkerschaltung 20Odfin Dekodierer DE\, ein Ausgangstransistor TR und ein Rückkopplungswiderstand /?f vorgesehen. Das Sperrglied LA\ dient dazu, um immer einen Kode, der die 40ste Stufe der Bezugslade-10 spannung anzeigt, aus all den Kodes auszusperren, welche die erste bis 40ste Stufe der Bezugsladespannung (V_c \ >"' bis V_C4o) anzeigt. An das UND-Glied AN\ werden Ladungs-Zeitsteuerimpulse 5« und Bildsignale angelegt (die

■■■. immer auf »1« festgelegt sind, da diese Schaltung eine Überwachungsschaltung ist). Nur wenn die Ladungs-Zeitsteuerimpulse Sa oder die Ausgänge des ODER-Glieds OR\ der Phaseneinstellschaltung 190 logische »1« V bleiben, wird die 40ste Stufe der Bezugsladespannung V_cao an den Eingangswiderstand Ri angekoppelt. Inzwi-

ί 15 sehen wird der Zähler 200b von dem Normalkode aus inkrementiert und sein auf den neuesten Stand gebrachter

■ Zählstand wird an den Dekodierer DE\ angelegt. Hierdurch werden Schaltelemente Si bis S_x angeschaltet, deren

i_; ^; Anzahl dem Eignangszählkode x_cdes Dekodierers DE\ entspricht, wodurch die Widerstände Ri bis A₅ parallel zu

dem Eingangswiderstand Ri geschaltet werden. Die zentrale Steuereinheit 240 steuert das Laden des normalen } oder minimalen Verstärkungskodes in dem Zähler 2006 und das Inkrementieren desselben Zählers.

r 20 Wie bereits ausgeführt, weist die Elektrode 80 zwei kombiniert Elektroden SOa und eöö auf. Die Stellung der

■i\ Elektroden 80a und 80£> ist so, daß der schlitzförmige Spalt dazwischen bezüglich einer Bahn ausgerichtet ist,

f welcher Farbtröpfchen folgen, die durch die Ladeelektrode 20a_m geladen worden sind, an die eine Bezugslade-

!·■ spannung angelegt worden ist. Ablenkdetektoren 220a bis 220c sind mit den entsprechenden Elektroden 80a, 80b

% und 80c verbunden.

'# 25 Der Ablenkdetektor 220a weist einen integrierenden MOS FET (einen Metalloxidsilizium-Feldeffekttransi-

f stör) FET₁, einen Kondensator C, einen Operationsverstärker OPA*, einen Vergleicher COyWi, ein Reedrelais LR

% und eine Relaistreiberstufe (einen Verstärker) LD auf. Wenn die Relaistreiberstufe LD eines Ablenkdetektors

I 220a für einen Augenblick erregt wird, wird das Relais LR vorübergehend geschlossen, wodurch sich der

β Kondensator Centlädt oder seine Ladung freigibt. (Rücksetzen). Wenn danach geladene Farbtröpfchen auf die

i. 30 Elektrode 80a auftreffen, wird der Kondensator C nach und nach beim Auftreffen jedes einzelnen Farbtröpf-

I chens geladen, und diese Ladespannung wird durch den FET\ in eine Spannung umgesetzt und an einen j.) Operationsverstärker OPAt, angekoppelt. Der Verstärker OPAt, verstärkt die Eingangsspannung und legt seinen % Ausgang an den Vergleicher COMi an. Eine Bezugsspannung Vref, welche auch an den Vergleicher COMi || angelegt wird, ist in dieser Ausführungsform auf einen Wert eingestellt, welcher niedriger als eire Ausgangs-

II 35 spannung des Operationsverstärkers OPAa ist, welche nach 256 Farbtröpfchen anliegt, welche beim Auftreffen I auf die Elektrode 80a eine normale Ladung tragen. Durch ein Überprüfen des Ausgangspegels der Schaltung I 220a bei einem Auftreffen von 256 Farbtröpfchen kann nach dem vorübergehenden Schließen des Relais LR % festgestellt werden, ob die Farbtröpfchen auf der vorbestimmten Ablenkbahn fliegen, wenn der Ausgangspege! ψ »1« ist, wodurch »Ladung festgestellt« angezeigt wird. Ein weiterer Ablenkdetektor 220/3 ist genauso ausgeführt |i: 40 wie der Ablenkdetektor 220a. Farbtröpfchen, die auf einer Bahn mit einer geringen Ablenkung fliegen, würden I auf die Elektrode 80a auftreffen, während solche, die auf einer Bahn mit einer übermäßig großen Ablenkung I fliegen, auf die Elektrode 80f> auftreffen. Somit können Ablenkbahnen von Farbtröpfchen durch Überprüfen der ψ Ausgänge der Ablenkdetektoren 220a und 220b festgestellt werden, nachdem die Relais LR der Ablenkdetekto- |i ren für einen Augenblick im Anschluß an die vorbeschriebene Phasensuchoperation geschlossen wurden, wenn p 45 die Zahl der aufwärts gezählten Taktimpulse CKi beispielsweise 256 χ 8 = 2048 erreicht hat d. h, wenn dann 256 I Farbtröpfchen aufgetroffen sind. Anfangs wird der Normalkode, welcher die minimale Verstärkung anzeigt, an j| die Verstärkerschaltung 22Od angelegt, um ein Verstärkungsminimum zu schaffen. Die zentrale Steuereinheit U 240 inkrementiert dann den Zähler 2006 jeweils um eins von dem Augenblick an, an welchem der Ablenkdetek- fk tor 220a einen Ausgang »1« und der andere Ablenkdetektor 2206 einen Ausgang »0« erzeugt hat, wodurch die ifi 50 Verstärkung Schritt für Schritt zunimmt. Wenn die Ausgangspegel der Ablenkdetektoren 220a und 2206 auf »0«

bzw. »1« schalten, entsprechen sich die Ablenkungen von geladenen Farbtröpfchen, und sie durchlaufen eine Bezugsablenkbahn der 40sten Stufe, um auf die Elektrode SOb aufzutreffen, wobei sie die Elektrode 80a gerade verfehlen. Zu diesem Zeitpunkt stellt dann der Zählkode in dem Zähler 2006 eine entsprechende Verstärkung dar. Die zentrale Steuereinheit 240 speichert diesen Verstärkungskode in dem Sperrglied LA₂ jedes Ladungs-

55 spann ungsgenerators 220,· (7=1 bis 42), der mit einer entsprechenden Ladeelektrode 20a,- verbunden ist

Der Aufbau eines Ladespannungsgenerators 200,-ist in F i g. Id dargestellt Der Ladespannungsgenerator 200, entspricht im allgemeinen der Verstärkerschaltung 20Od, nur daß das Sperrglied LAi und der D/A-Umsetzer DAi weggelassen sind, während an das Analogglied AG ein Ausgang V_a (eine Analogspannung, die V_c ι — V_cw anzeigt) eines D/A-Umsetzers 250 (Fig. Ib) angelegt wird, und daß an den Dekodierer DE_x ein entsprechender

60 Verstärkungskode S_gc von dem Sperrglied LA2 aus angelegt wird. Insbesondere wird von der zentralen Steuereinheit 240 der entsprechende Verstärkungskode S_gc an das Sperrglied L·^ angelegt und in diesem gespeichert Bei einem Druckvorgang versorgt die zentrale Steuereinheit 240 das Analogglied AG des Ladespannungsgenerators 200/mit den ersten bis 40sten Schritten von Ladespannungen V_a (V_c 1 — V_C4o) wiederholt synchron mit den Ladezeitsteuerimpulsen So,d.h. V_c\, V_c2, V_c3,... Vc₄₀, V_cX, V_c2, V_c3... V_cm>, V_ci, V_c2 ... Derartige Spannungen

65 werden, nachdem sie entsprechend verstärkt sind, nacheinander an die Basis des Ausgangstransistors 77? angelegt.
In der Verstärkerschaltung 20Od der F\g. Ic und in dem Ladespannungsgenerator der Fig. Id haben die

Widerstandswerte der Widerstände R die Beziehung von Ri < /?2 < Ri ■ ■ ■ < Rn- Der Verstärker OPAi hat eine Verstärkung C, welche sich ausdrücken läßt als

G -

R₁ZR_x+Ri

Der Eingangskode des Dekodierers DE\ bezeichnet speziell einen der Widerstände R\ bis R_n. Wenn ein durch einen Eingangskode des Dekodierers DEi angezeigter Wert (der Verstärkungs-Bestimmungskode) verhältnismäßig groß ist, wird einer der Widerstände R₁ bis R_n mit einem entsprechend großen Widerstandswert parallel zu dem Widerstand R, geschaltet, um eine verhältnismäßig große Verstärkung C einzustellen.

Die zentrale Steuereinheit 240 weist eine zentrale Verarbeitungseinheit CPU auf, welche ein Mikroprozessor, ein Halbleiter-Festwertspeicher ROM, ein Halbleiter-Randomspeicher RAM und ein Mikrocomputer auf einem oder mehreren Chips mit (nicht dargestellten) Eingangs-/Ausgangsanschlüssen sein kann. Der Festwertspeicher ROM speichert Programmdaten zur praktischen Durchführung der vorerwähnten verschiedenen Steuervorgänge, konstante Daten, welche sich auf derartige Programme beziehen, und weiteres zusätzliches Programm und konstante Daten. Die zentrale Steuereinheit 240 steuert einen Druckvorgang in Zusammenarbeit mit einer (nicht dargestellten) Bildverarbeitungssteuereinheit auf der Bildsignal-Abgabeseite der Einrichtung.

Die zentrale Steuereinheit 240 speichert in ihrem Festwertspeicher ROM Kodewerte der Bezugsladespannungen CK-i bis V_c-4o) von der ersten bis zur 40sten Ablenkstufe. Bereiche des Festwertspeichers ROM, welche derartige Daten speichern, v/erden als »Ladespannungsspeicher 9 bis 48« bfi^eirhnet. wie in der folgenden Tabelle 1 angegeben ist. Eine ungleichmäßige Verteilung ist, obwohl sie belanglos ist, unter den Öffnungen 14a, hinsichtlich deren Farbausstoß-Charakteristiken und auch unter den Ladeelektroden 20a, bezüglich deren Ladekennlinien unvermeidlich. Der Festwertspeicher ROM der zentralen Steuereinheit 240 speichert auch Verstärkungsausgleichskoeffizienten, um irgendwelche Unterschiede in den Ladespannungspegeln auf einen Überwachungs-Ladespannungspegel zu bringen, was auf die vorerwähnten charakteristischen ungleichmäßigen Verteilungen zurückzuführen ist. Bereiche des Festwertspeichers ROM, in welchen diese Daten gespeichert sind, werden als »Düsenkoeffizientenspeicher 1 bis 42« bezeichnet, wie ebenfalls in der Tabelle 1 angeführt ist.

In der Tabelle 1 ist der erste Ladungspegel mit einer Zahl »9«, der zweite Ladungspegel mit einer Zahl »10« usw. und der 40ste Ladungspegel mit einer Zahl »48« bezeichnet (wobei jeweils »8« von jeder der Zahlen abzuziehen ist, um den entsprechenden Ladungspegel zu erhalten). Der Randomspeicher RAM der zentralen Steuereinheit 240 weist vorbestimmte Bereiche für eine vorübergehende Speicherung auf. Diese speziellen Bereiche werden der Einfachheit halber als »Register« bezeichnet. Sie speichern die Daten von Tabelle 2.

Tabelle 1

In dem Festwertspeicher gespeicherte Daten

Speicherbereiche

Inhalte

Ladespannung Speicher 9 Ladespannung Speicher 10 Ladespannung Speicher 11

Ladespannung K-1 der ersten Ablenkstufe
Ladespanuung K₂ der zweiten \blenkstufe
Ladespannung K ₃ der dritten Ablenkstufe

Ladespannung Speicher 48

Düsenkoeffizientenspeicher 1

Düsenkoeffizientenspeicher 2

Düsenkoeffizientenspeicher 3

Ladespannung K-4oder40sten Ablenkstufe

Verstärkungsausgleichskoeffizient «ι für die Düse 14j
Verstärkungsausgleichskoeffizient αι für die Düse 142
Verstärkungsausgleichskoeffizient Λ3 für die Düse 143

Düsenkoeffizientenspeicher 42

Verstärkungsausgleichskoeffizient cu,i für die Düse 14₄j

Tabelle 2

Lese/Schreib-Speicherdaten in Randomspeicher

Speicherbereich

Inhalt

Zeitgeber-1 -Register Zeitgeber-2-Register Zähler-1-Register Zähler-2-Register Zeitgeber-3-Register

Zählstand der Taktimpulse CK 1 für eine Zählzeit

Zählstand der Taktimpulse CK1 für eine Zählzeit

Anzahl der gebildeten Farbtröpfchen (für eine Ablenkfeststellung)

Zählstand der Taktimpulse CK1 für eine Zählzeit

Tabelle 2 (Fortsetzung)

Speicherbereich

Inhalt

₅ Ladespannungsregister 9

Ladespannungsregister 10

₁₀ Ladespannungsregister 11

₁₅ Ladespannungsregister 48 KoeiTizientenregister

_χ Zähler-4-Register Zäbier-5-Register

See

Ladespannung V_ci,die tatsächlich an einen Ladespannungsgenerator 200/für eine erste Ablenkstelle angelegt worden ist

Ladespannung V_c2>die tatsächlich an einen Ladespannungsgenerator 200/für eine zweite Ablenkstelle angelegt worden ist

Ladespannung Vc₃, die tatsächlich an einen Ladespannungsgenerator 200/für eine dritte Ablenkstelle angelegt worden ist

Ladespannung Vc₄O, die tatsächlich an einen Ladespannungsgenerator 200/für eine 40ste Ablenkstelle angelegt worden ist

Der genaue Verstärkungskode 5_?1> der durch einen Zählkode des Zählers 200£ angezeigt worden ist

Anzahl der Taktimpulse CK1 (für eine Frequenzteilung)

Anzahl der gebildeten Farbtröpfchen (zum Schauen der Ladespannung)

Zum Einstellen des Ladepegels schließt die zentrale Steuereinheit 240 zuerst die Reedrelais LR der Ablenkdetektoren —20a und 2206 für einen Augenblick. Hierdurch werden die Kondensatoren C in den Detektoren 220a und 2206 entladen oder deren Ladungen werden freigegeben. Die Steuereinheit 240 beginnt dann die aufeinanderfolgend gebildeten Farbtröpfchen zu zählen. Wenn der Zählstand über einen vorbestimmten Wert hinaus ansteigt, überprüft die Steuereinheit 240 die Ausgangspegel der Detektoren 220a und 2206. Wenn der Ausgangspegel des Detektors 220a »1« ist, wird der Zähler 2006 um eins inkrememiert, wodurch die Ablenkung als kurz bzw. als gering festgestellt worden ist Wenn jedoch der Ausgang des Zählers 2006, welcher durch die Steuereinheit 240 überprüft wird, vor einem Inkrementieren des Zählers 2006 größer als ein vorbestimmter Wert N_ma ist stellt die Steuereinheit fest, daß die Stelle außerhalb des einstellbaren Spannungspegelbereichs liegt Der Zählet 2006 wird gelöscht und wieder mit einem Normalkode geladen. Gleichzeitig wird der Zähler 1606 für ein Rückwärtszählen konditioniert und an ihn wird ein Impuls angelegt, um dadurch einen um eine Stufe niedrigeren Sollfarbdruck zu schaffen, der eine Stufe niedriger als der vorherige Druck ist. Das Zeitgeber-3-Register beginnt dann damit, die Anzahl der angekommenen Taktimpulse CK\ zu zählen, und zählt dadurch die Zeit In diesem Augenblick steiger, dann die ir. dem Zeitgeber-S-Register gespeicherter. Daten über eine vorbestimmte Anzahl an (die Zeitgeber-3-Zeit ist vorüber), wenn der tatsächliche Farbdruck so ist, daß sich eine Änderung entsprechend der Änderung des Sollfarbdrucks anzeigt, wird eine weitere Phasensuchoperation durchgeführt Nach dieser zweiten Phasensuchoperation schließt die Steuereinheit 240 wieder die Relais LR der Detektoren 220a und 2206 für einen Augenblick und beginnt die nacheinander gebildeten Farbtröpfchen zu zählen. Wenn der Zählerstand einen vorbestimmten Wert erreicht, überprüft die Steuereinheit 240 die Ausgangspegel der Detektoren 220a und 2206. Der Zähler 2006 wird auf diese Weise inkrementiert, solange der Detektor 220a einer Ausgang »1« abgibt, und der Farbdruck wird jedesmal dann eingestellt, wenn der Zählerstand bis auf der Bezugszählerstand N_n, \ ansteigt Bei einer derartigen Arbeitsweise wird der Ausgangspegel des Detektors 220a bald »0« und der des Detektors 2206 bald »1«. Zu diesem Zeitpunkt wird dann der Zähler 2206 gestoppt und die auf den neuesten Stand gebrachten Ausgangskodes S_p werden in dem Koeffizientenregister gespeichert. Die Steuereinheit 240 liest dann Koeffizienten «ι bis λαι aus den Düsenkoeffizientenspeichern 1 bis 42 und speicher! ein Produkt aixSg? in dem Sperrglied LAi jedes Ladespannungsgenerators 200,- f/=l bis 42). Der Öberwachungs-Ladespannungsgenerator 200 bzw. jeder Druckladespannungsgenerator 200 weisen optimale Verstärkungsfaktoren auf. Folglich schreibt die Steuereinheit 240 die Daten V_ci bis V_c40 der Ladespannungsspeicher 9 bis 48 in die Ladespannungsregister 9 bis 48.

Bei einem Druckvorgang gibt die zentrale Steuereinheit 240 wiederholt in einer vorbestimmten Reihenfolge synchron mit Ladungs-Zeitsteuerimpuisen 5« die in den Ladespannungsregistern 9 bis 48 gespeicherten Dater an den D/A-Umsetzer 250 ab.

Das wesentliche der vorstehend beschriebenen Ausführungsform besteht somit darin, die Verschiebung bzw die Versetzung von abgelenkten Farbtröpfchen bezüglich mindestens einer Bezugsablenkstelle festzustellen, die Verstärkung des Ladeverstärkers einzustellen, um die Versetzung oder Verschiebung im wesentlichen auf null zu verringern, und Ladespannungen für entsprechende Stufen, die den anderen Ablenkstellen entsprechen, unter Zugrundelegung der eingestellten Verstärkung automatisch einzustellen. Hierdurch entfällt dann die Berechnung, welche sonst für alle Ablenkschritte durchgeführt werden müßte, wodurch eine einfache und schnelle Einstellung der Aufladungsspannung erreicht ist.

Eine weitere mögliche Ausführungsform eines Ladespannungsgenerators ist in F i g. 2 dargestellt. Der Ladespannungsgenerator 200, nach F i g. 2 entspricht der Verstärkerschaltung 20Odin F i g. Ic, nur daß das Sperrglied LA\ und der D/A-Umsetzer DA\ weggelassen sind, während an das Analogglied AG Ausgänge V_CJ des D/A-Umsetzers 250 (F i g. I b) angelegt werden, und daß ein entsprechender Verstärkungskode S_1x- von dem Sperrglied /.fanden Dekodierer DE_t angelegt wird. Ferner weist der Ladespannungsgenerator 200/einc Reihenschaltung aus einem Widerstand Rk und einem Transistor TR₂ auf, wobei eine Ausgangsspannung des Operationsverstärkers OPA₆ an die Basis des Transistors TR₂ angekoppelt wird. Diese Anordnung wird dazu verwendet, um

entsprechend den Ladungen auf den vorhergehenden, geladenen Farbtröpfchen die Verstärkung des Operationsverstärkers OPAi einzustellen. Ein Bezugs-Ladespannungskode See wird an eine dritte Gruppe von UND-Gliedern AGi angelegt, deren Anzahl den Bits des Eingangskodes See entspricht, obwohl sie in F i g. 2 durch ein einziges UND-Glied dargestellt sind. Wenn das Bildsignal ein logische »1« ist, was einen Druckvorgang erfordert, werden die Bezugs-Ladespannungskodes 5«- über die UND-Glieder AG₃ seriell an ein Schieberegister SW und von diesem aus in paralleler Form an D/A-Umsetzer DA₂ bis DAs angelegt Die Ausgänge der D/A-Umsetzer DA₂ bis DA₅ werden durch Hinzufügen von Widerständen gewichtet bzw. gewertet, welche mit einem Operationsverstärker OiM₆ verbunden sind. Die Bewertung ist derart, daß je jünger der Bezugs-Ladespannungskode See ist, umso höher ist die Bewertung bzw. das Gewicht Der Operationsverstärker OPA₆ invertiert die eingegebene Summe und läßt sie zu der Basis des Transistors TR₂ durch. Das Sperrglied LA2 speichert den vorerwähnten entsprechenden Verstärkungskode Sg₀. Die Verstärkung G, des Operationsverstärkers OPA₅ läßt sich ausdrücken als

RJR,+R₁ Rk+Rce is

wobei mit R_x einer der Widerstände R_t bis A_n bezeichnet ist, der parallel zu dem Widerstand Ä, geschalt?* ist, und mit RcE<ier Widerstandswert zwischen dem Emitter und dem Kollektor des Transistors TR₂ bezeichnet ist. Der Widerstandswen Rce ist umgekehrt proportional zu der bewerteten Summe der Ausgänge der D/A-Umsetzer DA₂ bis DAs, so daß die Verstärkung G, proportional zu der bewerteten Summe der Ausgänge der D/A-Umsetzer DA₂ bis DAs ist Foigüch wird die Verstärkung G-, auf einen verhältnismäßig großen Wert eingestellt, wenn die Anzahl der vorhergehenden, geladenen Tröpfchen verhältnismäßig groß ist (bis zu vier im Maximum) und ihre Ladungen öind folglich verhältnismäßig stark (bis zu einer Ladung, die im Maximum der 40sten Stufe entspricht). Während eines Druckvorgangs versorgt die zentrale Steuereinheit 240 das Analogglied AG des Ladespannungsgenerators 200; wiederholt mit der ersten bis 40sten Stufe von Ladespannungssignalen S„ (V_c\ bis V_C4o) und zwar synchron mit den Lade-Zeitsteuerimpulsen S_sh d.h. Vri, Vci, V_ci,... V_ct0, V_ct, V_c2, V_C3... V_cw, Vci, V_c 2, ... Digitalkodes See, welche Ladespannungssignale Se, anzeigen, werden an die UND-Glieder der dritten Gruppe AGi angelegt. Die Signale S_a, die über die dritte UND-GIiedgruppe laufen, werden entsprechend verstärkt und dann an die Basis des Transistors TR\ angelegt

Wie bei der vorherigen Ausführungsform haben die Widerstandswerte der Widerstände Ri bis R_n in der Verstärkerschaltung 20Od der Fig. Ic oder dem Ladespannungsgenerator 200',- der Fig.2 die Beziehung R,<R₂<R₃... <R„. Die Verstärkung C des Operationsverstärkers OPAs in der Verstärkerschaltung 200d läßt steh ausdrucken durch

C = ^ ·

RJ R_x+R₁

Da ein Eingangskode des Dekodierers DE\ einen der Widerstände R\ bis R_n bezeichnet, wird einer der Widerstände R_{ bis R_n mit einem vergleichsweise großen Widerstandswert parallel zu dem Widerstand /?, geschaltet, um eine verhältnismäßig große Verstärkung G oder d einzustellen, wenn der Eingangskode des Dekodierers DE\ (der Verstärkungsbestimmungskode) einen verhältismäßig großen Wert aufweist.

Aus den vorstehenden Ausführungen ist zu ersehen, daß durch den Ladespannungsgenerator 200',· der F i g. 2 unabhängig von einer Bildsignalverteilung erfolgreich eine Verzerrung der Ladung auf einem Tröpfchen verhindert ist, da die Verstärkung entsprechend einem Ladungsveteilungsmuster der vorhergehende, geladenen Tröpfchen eingestellt wird. In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird ein Detektor mit zwei Elektroden verwendet. F i g. 3 zeigt einen Detektor mit drei Elektroden. Hierbei sind die gleichen Teile und Elemente, wie sie Fig. 1 dargestellt sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Beschreibung dieser Ausführungsform konzentriert sich im wesentlichen auf den Unterschied bezüglich der vorstehenden beschriebenen Ausführungsform.

Die Elektrodeneinheit 80' weist zwei Ladungsnachweis-Elektroden 806 und 80c auf, welche an einem Ende eine öffnung, welche breit genug ist, um unabhängig von der Größe der Ablenkung alle aus der Überwachungsausstoßöffnung austretenden Farbtröpfchen einzufangen, und am anderen Ende einen Schlitz festlegen, den nur die Tröpfchen erreichen können, die eine bestimmte Bahn durchlaufen haben. Diese bestimmte Bahn ist in dieser Ausführungsform eine Bezugsbahn der Farbtröpfchen, welche bezüglich der 40stufigen Ladung auf den höchsten oder 40sten Ladepegel geladen worden sind. Die Elektrodeneinheit 80' weist noch eine dritte Ladungsnachweis-Elektrode 80a auf, auf welche Farbtröpfchen, die durch den Schlitz zwischen den Elektroden 806 und 80c hindurchgelangen, auftreffen. Diese drei Elektroden 80a bis 80c sind durch einen Träger 8OJ fest miteinander verbunden, aber elektrisch voneinander isoliert.

Wenn an die Überwachungsladeelektrode 20Oa_n, eine Bezugsladespannuiig angelegt wird, welche von dem Bezugsladespannungskode (dem 40sten der Bezugsladespannungskodes See) und dem Bezugsverstärkungskode abhängt, ist der Detektor 80' so eingestellt, daß durch die Bezugsladespannung geladene Farbtröpfchen durch den Spalt zwischen den Elektroden 806 und 80c hindurchgehen, während die Farbtröpfchen, die durch den Spalt ■'■!

hindurchfliegen, auf die andere Elektrode 80a auftreffen. Ablenkdetektoren 220a bis 220c sind jeweils mit den Elektroden 80a bis 80c verbunden.

Der Ablenkdetektor 220a weist, wie in F i g. 1 b dargestellt, einen integrierenden MOS FET (Metalloxidsilizium-Feldeffekttransistor) FETi, einen Kondensator C, einen Operationsverstärker OPA4, einen Vergleicher COM], ein Reedrelais LR und eine ReUistreiberstufe (einen Verstärker) LDauf. Wenn die Relaistreiberstufe LD des Detektors 220a für einen Augenblick erregt wird, wird das Relais LR vorübergehend geschlossen, wodurch

der Kondensator C geladen wird oder seine Ladung freigibt (Rücksetzen). Wenn danach geladene Farbtröpfchen auf die Eiektrode 80a auftreffen, dann wird der Kondensator C nach und nach beim Auftreffen jedes einzelnen Farbtröpfchens geladen, und diese Ladespannung wird durch den FETi in eine Spannung umgesetzt, und an einen Operationsverstärker OPA₄ angelegt Der Verstärker OPA₄ verstärkt dann die Eingangsspannung und gibt seinen Ausgang an den Verstärker COM₁ ab. Eine Bezugsspannung Vref, weiche auch an den Vergleicher COMi angelegt wird, ist bei dieser Ausführungsform auf einen Wert eingestellt, welcher niedriger als eine Ausgangsspannung des Operationsverstärkers OPA₄ ist, welche nach 256 Farbtröpfchen anliegt, welche beim Auftreffen auf die Elektrode 80a eine normale Ladung tragen. Durch ein Oberprüfen des Ausgangspegels der Schaltang 220a beim Auftreffen von 256 Farbtröpfchen kann nach dem vorübergehenden Schließen des Relais ίο RL festgestellt werden, daß die Farbtröpfchen auf der festgelegten Ablenkbahn fliegen, wenn der Ausgangspegel »1« ist, wodurch »Ladung festgestellt oder nachgewiesen« angezeigt wird. Die weiteren Ablenkdetektoren 2206 und 220c sind genauso ausgelegt wird der Ablenkdetektor 220a. Farbtröpfchen, die auf einer Bahn mit einer geringen Ablenkung fliegen, würden auf die Elektrode 806 auftreffen, während die, die auf einer Bahn mit einer übermäßig großen Ablenkung fliegen, auf die Elektrode 80c auftreffen. Somit können abgelenkte Stellen von

Farbtröpfchen durch Oberprüfen der Ausgänge der Ablenkdetektoren 220a bis 220c festgestellt werden, nachdem die Relais LR der Ablenkdetektoren für einen Augenblick im Anschluß an die vorbeschriebene Phasensuchoperation geschlossen werden und wenn die Anzahl der gezählten Taktimpulse CKi beispielsweise 256 χ 8=2048 erreicht hat, d. h. wenn dann 256 Farbtröpfchen aufgetreten sind. Wenn der Ausgang des Detektors 220a »1« ist, ist die Ablenkung angemessen; wenn der Ausgang des Detektors 2206 »1« ist, ist die Ablenkung

zu kurz, BHiJ wenn der Ausgang des Detektors 220e»l« ist, ist die Ablenkung zu groß.

Wenn uzt Ausgangspegel des Detektors 2206 »1« ist, konditioniert die zentrale Steuereinheit 240 den Zähler 2006 des Generators 200 für Aufwärtszählen und legt an ihn einen Impuls an. Wenn der Ausgangspegel des Detektors 220c'» 1«ist, konditioniert die Steuereinheit 240 denselben Zähler 2006 für Abwärtszählen und legt an ihn einen Impuls an. Die Steuereinheit 240 schließt dann vorübergehend die Relais der Detektoren 220a und 220c

und setzt sie zurück. Wenn die Anzahl der durch die Steuereinheit 240 gezählten Taktimpulse CKi mit einem vorbestimmten Wert übereinstimmt, überprüft die Steuereinheit 240 wieder die Ausgangspegel der Detektoren 220a bis 220a Auf diese Weise bewirkt die Steuereinheit 240, daß der Zähler 2006 aufwärts- oder abwärtszählt, bis der Ausgangspegel des Detektors 220a von »0« auf »1« schaltet, wodurch die Verstärkung des Verstärkers 20Od' eingestellt ist Im einzelnen wird der Ausgang des Zählers 2006 an den D/A-Umsetzer 200c angelegt, so

daß die Verstärkung des Verstärkers 20Od durch den Ausgang des D/A-Umsetzers 200c eingestellt wird. Wenn die Einstellung entsprechend dem Ausgang »1« des Detektors 220a beendet ist, wird der auf den neuesten Stand gebrachte Ausgangskode des Zählers 2006 in dem Sperrglied LA₂ eines Generators 200;" gespeichert Die ersten bis 40sten Stufen von iSezugsIadespannungen S_a werden in dieser Reihenfolge wiederholt an das Analogglied Λ Z. des Ladespannungsgenerators 200/"angelegt. Inzwischen werden Ladezeitsteuerimpulse S_a und Bildsi-

gnale, die jeder Ausstoßöffnung zugeteilt sind, an das UND-Glied AN_t angelegt Wie bereits ausgeführt, haben Bildsignale einen Pegel»1« oder »0« wenn ein Drucken bzw. ein Nichtdrucken gefordert wird.

Zum Einstellen und Setzen eines Ladepegels vergleicht die zentrale Steuereinheit 240 einen Zählkode des Zählers 2006 mit einem oberen und einem unteren Grenzwert, welche einen vorbestimmten Bereich festlegen, bevor aufwärts- oder abwärtsgezählt wird. Wenn der Zählkode mit dem oberen oder vr.teren Grenzwert übereinstimmt, setzt die Steuereinheit 240 den Zähler 2006 zurück und lädt ihn mit dem Bezugsverstärkungskode. Die Steuereinheit konditioniert den Zähler 1606 der Druckeinstellschaltung 160 für Aufwärts- oder Abwärtszählen und legt an ihn einen Impuls an, um da*lurch den eingestellten Farbdruck zu ändern. Nach einer Zeitspanne, die lang genug ist, um den tatsächlichen Farbdruck auf den neuen Bezugspegel zu ändern, führt die zentrale Steuereinheit 240 die Phasensuchoperation und dann die Operationen durch, um eine Ablenkung

festzustellen und um einen Ladungspegel einzustellen, wie bereits ausgeführt ist.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Farbstrahldrucker

a) mit einem Düsenkopf zur Erzeugung mehrerer, in einzelne Farbtröpfchen zerfallender Farbstrahlen,.

b) mit Elektroden zur Aufladung der einzelnen Farbtröpfchen der Farbstrahlen entsprechend angelegten Bildsignalen,

c) mit Elektroden zur Ablenkung der aufgeladenen Farbtröpfchen,

d) mit einem Detektor für die Ablenkung der Farbtröpfchen bei Anlegen einer Bezugs-Aufladuiysspannung, und

e) mit einer Steuereinrichtung zur Änderung der Aufladungsspannung in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Dektors, bis die gemessene Ablenkung mit einer Soll-Ablenkung zusammenfällt,