DE3686830T2

DE3686830T2 - Tintenpunktdrucker.

Info

Publication number: DE3686830T2
Application number: DE8686302628T
Authority: DE
Inventors: Tetsuroh Nakayama
Original assignee: Tokyo Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1985-04-12
Filing date: 1986-04-09
Publication date: 1993-02-18
Anticipated expiration: 2006-04-10
Also published as: US4700204A; DE3686830D1; EP0198661A1; JPS61235157A; EP0198661B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Punktdrucker zum Drucken mittels Aufbringen vieler Punkte auf ein Schreibmedium und genauer einen Tintenpunktdrucker, der Tinte durch Anwendung elektrostatischer Kraft aufspritzt. Drucker der Bauart, bei der dem vorderen Ende einer Schreibelektrode Tinte zugeführt wird, und die Tinte von da aufgespritzt wird, sind in der Technik bekannt. Grundlegend ist ein derartiger Tintenpunktdrucker so aufgebaut, daß eine Schreibelektrode und eine Gegenelektrode mit Schreibpapier zwischen ihnen so angeordnet sind und mit einer Einrichtung zum Anlegen einer Spannung verbunden sind, daß eine Potentialdifferenz zwischen der Schreibelektrode und der Gegenelektrode erzeugt wird. Dem vorderen Ende der Schreibelektrode zugeführte Tinte wird durch die Potentialdifferenz, die zwischen der Schreibelektrode und der Gegenelektrode erzeugt wird, elektrostatisch auf das Schreibpapier aufgespritzt.
Eine solche Vorrichtung und verschiedene Vorschläge zum Anlegen von Erregerspannungen zwischen der Schreibelektrode und der Gegenelektrode werden insbesondere in der GB-Patenbeschreibung No. 1484368 beschrieben. Des weiteren wird auch in der ebenfalls eingereichten Anmeldung No. 0195652 des Antragstellers ein solcher Aufbau beschrieben.
Bei der Erregung durch eine derartige Einrichtung zum Anlegen einer Spannung wird das zum Aufspritzen der Tinte erforderliche elektrostatische Feld erzeugt, wenn die relative Spannung zwischen der Schreibelektrode und der Gegenelektrode einen vorgegebenen Wert übersteigt. Bei der herkömmlichen Vorrichtung ist es daher üblich, entweder an die Schreibelektrode oder an die Gegenelektrode eine Spannung anzulegen, die einem Drucksignal entspricht.
Da jedoch die Spannung entsprechend einem Drucksignal nur an eine, d.h. entweder die Schreibelektrode oder die Gegenelektrode angelegt wird, ist die absolute Spannung gegen Masse relativ hoch, unabhängig davon, ob die Spannung positiv oder negativ ist; daher erweist es sich als schwierig, die einzelnen Bauteile aureichend gegeneinander zu isolieren. Völlige Sicherheit kann somit nicht erreicht werden, wenn an die Schreibelektrode oder die Gegenelektrode eine zum Aufspritzen der Tinte ausreichende Spannung angelegt wird.
Die vorliegende Erfindung schafft einen Tintenpunktdrucker, der eine Schreibelektrode und eine Gegenelektrode umfaßt, sowie ein Schreibmittel zur Zufuhr von Tinte zum vorderen Ende der Schreibelektrode, Mittel zum Halten eines Schreibmediums zwischen den Elektroden und Mittel zur Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen der Schreibelektrode und der Gegenelektrode zum elektrostatischen Aufspritzen der Tinte vom vorderen Ende der Schreibelektrode auf das Schreibmedium, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rechteckschreibimpulssingal (Vb), das aus einer Rechteckwelle entsprechend einem Schreibsignal ausgewählt wird, an eine der Elektroden auf einer Seite des Schreibmediums angelegt wird, während ein kontinuierliches Rechteckwellensignal (Vc), das der Spannung an dieser einen Elektrode in Bezug auf Masse entgegengesetzt gerichtet ist und gleiche Frequenz und Impulsdauer hat, an die Elektrode auf der anderen Seite des Schreibmediums angelegt wird.
Somit ist bei der vorliegenden Erfindung gute Isolation möglich, da der absolute Wert der Potentialdifferenz zwischen der Schreibelektrode und Masse verringert wird.
Bei einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird ein Schreibsignal entsprechend einem Drucksignal an eine Schreibelektrode angelegt und gleichzeitig ein dem Schreibsignal entgegengesetzt gerichtetes Signal an die Gegenelektrode angelegt, wodurch die Potentialdifferenz zwischen der Schreibelektrode und der Gegenelektrode erhöht werden kann, während die an die beiden Elektroden angelegten entsprechenden Spannungen relativ geringe Werte gegen Masse beibehalten. Folglich ist es möglich, die Tinte auf zufriedenstellende Art und Weise vom vorderen Ende der Schreibelektrode aufzuspritzen, indem eine für ein derartiges Aufspritzen ausreichende Spannung angelegt wird. Aufgrund des relativ niedrigen Wertes der jeweils angelegten Spannung gegen Masse sind die Schwierigkeiten bei der Isolierung der verschiedenen Bauteile nicht so ausgeprägt wie bei Druckern nach dem Stand der Technik.
Die folgende Beschreibung hat lediglich Beispielcharakter und erfolgt unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen von Verfahren zur Realisierung der Erfindung.
Bei den Zeichnungen ist:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung im Senkrechtschnitt;
Fig. 2 ein Kurvenformdiagramm, das darstellt, wie Spannungen in der Ausführung nach Fig. 1 angelegt werden;
Fig. 3 eine allgemeine perspektivische Ansicht eines Druckers;
Fig. 4 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführung der Erfindung im Senkrechtschnitt;
Fig. 5 ein Kurvenformdiagramm, das darstellt, wie Spannungen in der Ausführung nach Fig. 4 angelegt werden;
Fig. 6 eine Seitenansicht einer dritten Ausführung der Erfindung im Senkrechtschnitt;
Fig. 7 ein Kurvenformdiagramm, das darstellt, wie Spannungen in der Ausführung nach Fig. 6 angelegt werden;
Fig. 8 eine Seitenansicht einer vierten Ausführung der Erfindung im Senkrechtschnitt;
Fig. 9 ein Kurvenformdiagramm, das darstellt, wie Spannungen in der Ausführung nach Fig. 8 angelegt werden;
Bei Fig. 1 bis 3 ist eine Führungswelle 2 waagerecht in einem Druckergehäuse 1 angeordnet, und ein Träger 3 ist auf der Führungswelle 2 so angebracht, daß er hin und her bewegt werden kann. Ein Druckkopf 4 wird vom Träger 3 gehalten, und in der Mitte des Druckergehäuses 1 ist eine Gegenelektrode 5 parallel zur Führungswelle 2 angebracht. Zwischen der Gegenelektrode 5 und dem Druckkopf 4 befindet sich Schreibpapier 6, das als Schreibmedium zugeführt wird, indem es von Vorschubtraktoren 7 transportiert wird, die auf beiden Seiten des Druckergehäuses 1 angebracht sind.
Der Druckkopf 4 hat ein Aufnahmegehäuse 8, das Tinte 9 enthält, weiterhin ist eine Schreibelektrode 11 in das Gehäuse 8 eingesetzt, deren vorderes Ende 10 aus dem Gehäuse 8 herausragt. Die Schreibelektrode 11 ist leitend und tintenimprägniert, so daß die Tinte 9 ständig zu ihrem vorderen Ende 10 geleitet wird, Obwohl nur eine Schreibelektrode 11 abgebildet ist, werden im tatsächlichen Aufbau mehrere derartige Elektroden nebeneinander angeordnet.
Die Schreibelektrode 11 ist an einen Hochspannungsschalter 12 angeschlossen und die Gegenelektrode 5 ist an einen anderen Hochspannungsschalter 13 angeschlossen. Die jeweiligen Einschaltanschlüsse derartiger Hochspannungsschalter 12 und 13 sind über die Stromquellen 14 und 15 miteinander verbunden, während die Abschaltanschlüsse an Masse gelegt sind, und der Mittelpunkt der Verbindung zwischen den Stromquellen 14 und 15 ist ebenfalls an Masse gelegt. Ein Drucksteuerungsschaltkreis 16 zur Erzeugung eines Steuersignals entsprechend einem Drucksignal ist an die Hochspannungsschalter 12 und 13 angeschlossen.
Bei oben beschriebenem Aufbau werden das Verschieben des Trägers 3, die Zufuhr des Schreibpapiers 6 und die Erzeugung eines Drucksignals synchron zueinander ausgeführt.
Beim unter den erwähnten Bedingungen ablaufenden Druckvorgang werden an die Schreibelektrode 11 und die Gegenelektrode 5 Spannungen angelegt. An die Schreibelektrode 11 wird ein Schreibsignal mit der Spannung Vb entsprechend dem Ausgangssignal des Drucksteuerungsschaltkreises 16 angelegt. Gleichzeitig wird an die Gegenelektrode 5 ein Signal mit der Spannung Vc angelegt, die dem Schreibsignal entgegengesetzt gerichtet ist. In Fig. 3 stellt jeder Kurvenformabschnitt ohne das Signal Vb einen Bereich dar, in dem kein Punkt gebildet werden muß. Im Gegensatz dazu, wird das Signal Vc periodisch an die Gegenelektrode 5 angelegt, so daß es ständig mit dem Schreibsignal Vb übereinstimmt, das jederzeit einigen der Schreibelektroden 11 zugeführt werden kann.
Durch das Anlegen derartiger Signale auf obenerwähnte Art und Weise beträgt, obwohl der absolute Wert der Spannung gegen Masse Vb beziehungsweise Vc ist, die Potentialdifferenz zwischen der Schreibelektrode 11 und der Gegenelektrode 5 (Vb + Vc), was ausreicht, um die Tinte 9 aufzuspritzen. Somit wirkt eine ausreichende elektrostatische Kraft auf die Tinte 9 am vorderen Ende 10 der Schreibelektrode 11, was ihr Aufspritzen und ein zufriedenstellendes Drucken sichert. Darüber hinaus ist, aufgrund des niedrigen absoluten Wertes der Spannung gegen Masse, keine so hohe Stehspannung der Stromkreise erforderlich, was die zwischen den Bauteilen notwendige Isolierung erleichtert. Weiterhin sind die Schreibelektrode 11 und die Gegenelektrode 5 bei nichtvorhandenem Drucksignal an Masse gelegt, so daß völlige Sicherheit bestehen bleibt.
Die gesteuert aufgetragene Tinte hat einen Leitwert von 10 A&sup7; bis 10 A&sup9; (s/cm), eine geringe Oberflächenspannung und eine niedrige Viskosität, die unter 10 cp (centipoise) liegt. Wenn der Leitwert 10 A&sup7; (s/cm) übersteigt, kommt es zur Induktion zwischen den Elektroden, die erforderliche Potentialdifferenz wird nicht erzeugt und die Tinte somit nicht mehr gesteuert aufgespritzt. Darüber hinaus wird die aufgespritzte Tinte neblig, so daß nicht mehr beständig gedruckt werden kann. Im Gegensatz dazu nimmt der Ladungsübergang auf den Flüssigkeitsmeniskus der Tinte ab, wenn der Leitwert unter 10 A&sup9; liegt, wodurch sich die Ansprechgeschwindigkeit verringert, oder er wird unterbrochen, wodurch die Tinte nicht mehr aufgespritzt wird. Deshalb ist es erstrebenswert, die Leitfähigkeit im obenerwähnten Bereich zu halten.
Bei einer zweiten charakteristischen Ausführung der vorliegenden Erfindung (siehe Fig. 4 und 5), ist eine Grundspannungsquelle 17 mit einem Hochspannungsschalter 13 einer Gegenelektrode 5 verbunden. Wie in Fig. 5 dargestellt, wird eine Vorspannung Vc der Grundspannungsquelle 17 kontinuierlich an die Gegenelektrode 5 angelegt, obwohl kein Schreibsignal vorhanden ist, wodurch eine Potentialdifferenz zwischen der Gegenelektrode 5 und der Schreibelektrode 11 erzeugt wird. Damit wird, auch wenn kein Drucksignal vorhanden ist, die Tinte 9 am vorderen Ende 10 der Schreibeletroke 11 konzentriert und spricht damit beim Empfang eines Drucksignals leicht durch Aufspritzen an. Infolgedessen wird die Tinte bei gleichbleibender Menge ausgeglichen aufgespritzt und damit die Druckqualität verbessert. Selbstverständlich ist der Wert der Grundspannung Vc nicht ausreichend, um die Tinte 9 aufzuspritzen.
Bei einer dritten, in Fig. 6 und 7 dargestellten, Ausführung der Erfindung ist eine Grundspannungsquelle 18 an eine Schreibelektrode 11 angeschlossen. Damit wird, wie in Fig. 7 dargestellt, kontinuierlich eine Grundspannung Va an die Schreibelektrode 11 angelegt, obwohl kein Drucksignal vorhanden ist. So kann die Konzentration der Tinte 9 am vorderen Ende 10 der Schreibelektrode 11 durch die Grundspannung Va wie beim vorhergehenden Beispiel erreicht werden.
Fig. 8 und 9 zeigen eine vierte Ausführung der vorliegenden Erfidnung, wobei Grundspannungsquellen 17 und 18 an eine Gegenelektrode 5 beziehungsweise an eine Schreibelektrode 11 angeschlossen sind. Bei diesem Aufbau wird, wie in Fig. 9 dargestellt, eine Grundspannung (Va' + Vc') kontinuierlich angelegt, obwohl kein Drucksignal vorhanden ist.

Claims

1. Tintenpunktdrucker, der eine Schreibelektrode (11) und eine Gegenelektrode (5) umfaßt sowie ein Schreibmittel (16) zur Zufuhr von Tinte zum vorderen Ende der Schreibelektrode (11), Mittel zum Halten eines Schreibmediums (6) zwischen den Elektroden und Mittel zur Erzeugung eines elektrischen Feldes zwischen der Schreibelektrode und der Gegenelektrode zum elektrostatischen Aufspritzen der Tinte vom vorderen Ende der Schreibelektrode auf das Schreibmedium, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rechteckschreibimpulssingal (Vb), das aus einer Rechteckwelle entsprechend einem Schreibsignal ausgewählt wird, an eine der Elektroden auf einer Seite des Schreibmediums (6) angelegt wird, während ein kontinuierliches Rechteckwellensignal (Vc), das der Spannung an dieser einen Elektrode in Bezug auf Masse entgegengesetzt gerichtet ist, und gleiche Frequenz und Impulsdauer hat, an die Elektrode auf der anderen Seite des Schreibmediums angelegt wird.

2. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Schreibelektrode und als auch die Gegenelektrode während des Nichtvorhandenseins eines Rechteckwellensignals (Vb und Vc) an Masse gelegt sind.

3. Drucker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine feste Grundspannung (Va'und/oder Vc') an mindestens eine der beiden Elektroden, d.h. Schreibelektrode oder Gegenelektrode, zusätzlich zur Rechteckwelle angelegt wird.

4. Drucker nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schreibimpulssignal an die Schreibelektrode, und das entgegengesetzt gerichtete Signal an die Gegenelektrode angelegt wird.