DE2615095C3 - Einrichtung zum Ausstoßen von Druckfarbe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Ausstoßen von Druckfarbe mit einem Druckfarbenausstoßkopf, der eine Druckfarbenkammer und eine mit der Druckfarbenkammer in Verbindung stehende Ausstoßöffnung aufweist, sowie eine elektrostriktive Platte, die einen Teil der Druckfarbenkammer bildet, mit einem Impulsgenerator zum Zuführen eines Impulses zu der elektrostriktiven Platte, um eine Verringerung des Volumens der Druckfarbenkammer zu bewirken.

Eine Einrichtung dieser Art ist bereits aus der DE-OS 21 64 614 bekannt Diese Einrichtung weist als wesentlichen Bestandteil einen Druckfarbenausstoßkopf auf, in dem eine Druckfarbenkammer mit einer damit in Verbindung stehenden Ausstoßöffnung vorgesehen ist. Ein Teil der Druckfarbenkammer besteht aus einer elektrostriktiven Platte, die mit durch einen Impulsgenerator erzeugten Impulsen beaufschlagbar ist.

Durch das Beaufschlagen der elektrostriktiven Platte mit Impulsen verringert sich das Volumen der Druckfarbenkammer, wodurch die Farbe aus der gefüllten Druckfarbenkammer durch die Ausstoßöffnung austritt. Die durch den beaufschlagten Impuls hervorgerufene Verformung der elektrostriktiven Platte ist äußerst gering und dementsprechend ist auch die Menge der ausgestoßenen Farbe äußerst gering. Im normalen Betriebszustand steht die Menge der ausgetretenden Farbe stets in einem bestimmten Verhältnis zu der Amplitude und der Dauer beaufschlagten Impulse, denn die Druckfarbe ist inkompressibel. Gelangen Luftbläschen in die Druckfarbenkammer, so treten bei dieser bekannten Anordnung Störungen auf, denn die Luftbläschen sind kompressibel. Je mehr Luft sich in der Kammer befindet, desto geringer wird die Menge der ausgestoßenen Farbe. Oberschreitet die Luftmenge in der Kammer einen bestimmten Wert, so wird die gesamte Einrichtung betriebsunfähig. Möglicherweise wird eine derartige Störung erst sehr spät festgestellt, was dazu führt, daß möglicherweise ein ganzer Druckvorgang wiederholt werden muß. Wird

eine derartige Einrichtung beispielsweise zum Ausdrukken von Computerdaten verwendet, so kann es möglich ssin, daß Daten unwiderruflich verlorengehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der das Ausstoßen von Druckfarbe zuverlässiger erfolgt

Ausgehend von einer Einrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Die durch eine derartige Einrichtung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, daß das Ausstoßen von Farbe aus der Druckfarbenkammer verhindert werden kann, wenn z. B. ein Alarmsignal eine Störung der Einrichtung anzeigt. Das erzeugte Signal kann entweder zum Auslösen eines optischen oder akustischen Signals oder aber zum Ausschalten der Maschine verwendet werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, Jaß eine zweite Kompäratoreinrichtung vorgesehen ist, um ein zweites elektrisches Signal zu erzeugen, wenn der oszillierende Bestandteil größer ist als ein zweiter vorbestimmter Wert und kleiner als der vorbestimmte Wert, daß mit dem Impulsgenerator an die elektrostriktive Platte Impulse mit einer ersten Amplitude bei NichtVorhandensein des zweiten elektrischen Signals gebbar sind und daß als Antwort auf das zweite elektrische Signal Impulse an die elektrostriktive Platte mit einer zweiten Amplitude gebbar sind, welches größer ist als die erste Amplitude.

Mit einer derartigen Einrichtung wird also eine Abstufung vorgenommen, um je nach Menge des Luftgehaltes in der Druckkammer den Impuls, mit dem die elektrostriktive Platte beaufschlagt wird, zu verstärken. Erst dann, wenn auch der verstärkte Impuls nicht mehr ausreicht, die erforderliche Menge Druckfarbe mit hinreichend großer Geschwindigkeit auszustoßen, wird ein Alarmsignal erzeugt bzw. die ganze Druckeinrichtung aogeschaltet.

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

F i g. 1 einen Querschnitt durch einen Druckfarbenausstoßkopf, der einen Teil der Einrichtung zum Ausstoßen von Druckfarbe nach der vorliegenden Erfindung bildet,

Fig.2 ein Diagramm einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 3a bis 3b graphische Darstellungen zur Erläuterung der Funktionsweise der Ausführungsform nach Fig. 1,

F i g. 4 ein Diagramm einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 5a bis 5d graphische Darstellungen zur E'läuterung der Funktionsweise der in F i g. 4 gezeigten Ausführungsform,

F i g. 6a bis 6c graphische Darstellungen zur weiteren Erläuterung der Funktionsweise der in F i g. 4 gezeigten Ausführungsform,

F i g. 7 ein Diagramm einer Ausführungsform nach F i g. 4, die eine Teststeuerschaltung aufweist,

Fi g. 8 ein Diagramm des Zeitablaufs zur Erläuterung der Funktionsweise der in F i g. 7 gezeigten Schaltungsanordnung und '"

Fig.9 eine logische Tabelle zur Erläuterung der Funktionsweise der in Fig. 7 gezeigten Schaltungsanordnung.

Obwohl die Einrichtung zum Ausstoßen von Druckfarbe nach der vorliegenden Erfindung in sehr unterschiedlichen physikalischen Modifikationen ausgebildet werden kann, die beispielsweise von der Umgebung und den Anforderungen des jeweiligen Einsatzes abhängen, ist eine große Zahl der hier beschriebenen und gezeigten Ausführungsformen hergestellt, getestet und eingesetzt worden; alle diese Ausführungsformen haben einwandfrei zur Zufriedenheit der Benutzer gearbeitet

Wie sich aus F i g. 1 ergibt, weist die Einrichtung zum Ausstoßen von Druckfarbe nach der vorliegenden Erfindung einen Ausstoßkopf 10 für die Druckfarbe bzw. Tinte auf, der mit einer Druckfarbenkammer 12 . ausgebildet ist Von einer Pumpe (nicht dargestellt) wird die Druckfarbe durch einen Einlaß 14 in die Druckfarbenkammer 12 eingeführt Eine Ausstoßdüse oder Öffnung 16 steht mit der Druckfarbenkammer 12 in Verbindung. Der Druck der Druckfarbe in der Druckfarbenkammer 12 reicht normalerweise nicht aus, um die Oberflächenspannung in der öffnung 16 zu überwinden, so daß die Druckfarbe in der Druckfarbenkammer 12 zurückgehalten wird.

Eine flexible bzw. biegsame Platte 18 bildet die linke Oberfläche der Druckfarbenkammer 12, und an der Platte 18 ist eine elektrostriktive Platte 20 fest durch einen Klebstoff angebracht. Die Platte 20 wird aus einem dielektrischen Material hergestellt, welches folgende Eigenschaften hat: Wird ein elektrisches Feld an die Platte angelegt, so ergibt sich eine mechanische Deformation bzw. Formänderung, die proportional zu dem Quadrat des Feldes ist. Diese Formänderung ist auf das induzierte Dipolmoment zurückzuführen, das durch das angelegte Feld verursacht wird. Die Platte 20 ist so angeordnet, daß ein ihr zugeführter elektrischer Impuls eine Formänderung der Platte 20 und der daran befestigten Platte 18 in der Weise bewirkt, daß das Volumen der Druckfarbenkammer 12 abnimmt. Wegen des raschen Druckanstiegs und der Inkomressibilität des Farbstoffs wird eine kleine Farbstoffmenge durch die öffnung 16 ausgestoßen; das Volumen der ausgestoßenen Farbstoffmenge ist gleich der Volumenänderung der Druckfarbenkammer 12. Dieses Farbstoffvolumen sollte dazu geeignet sein, einen Punkt auf ein Blatt bzw. einen Bogen eines Ausdruckpapiers (nicht dargestellt) zu drucken.

Wenn sich jedoch Luftblasen in der Druckfarbenkammer 12 befinden oder in der Druckfarbenkammer 12 keine Druckfarbe mehr vorhanden ist, so arbeitet die Einrichtung entweder nicht richtig oder sie stößt in Abhängigkeit von der Menge der in der Druckfarbenkammer 12 vorhandenen Luft ein geringeres Druckfarbenvolumen aus der öffnung 16 aus. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Luft durch die Verringerung des Volumens der Druckfarbenkammer 12 zwar komprimiert wird, der erhöhte Druck in der Kammer 12 jedoch nicht ausreicht, um die Oberflächenspannung an der öffnung 16 zu überwinden und dafür zu sorgen, daß die entsprechende Druckfarbenmenge durch die Öffnung 16 ausgestoßen wird.

Der an die Platte 20 angelegte elektrische Impuls bewirkt nicht nur eine Verformung der Platte, sondern auch Schwingungen, wenn die Platte 20 sich in ihrem freien Zustand befindet. Wenn die Druckfarbenkammer 12 jedoch vollständig mit Druckfarbe gefüllt ist, werden diese Schwingungen aufgrund des Widerstandes, den der Farbstoff den Platten 18 und 20 entgegensetzt, gegen rasche Bewegung gedämpft. Werden also

elektrische Impulse an die Platte 18 angelegt, so zeigen die Schwingungen bzw. Oszillationen der Platte 20 an, daß in der Druckfarbenkammer 12 Lul· vorhanden ist, und die Größe dieser Schwingungen entspricht der Luftmenge.

Die elektrische Spannung an der Platte 20 kann deshalb zwei Komponenten aufweisen; einen Gleichanteil, welcher dem Pegel des angelegten Impulses entspricht, und einen Wechsel- oder Schwingungsanteil, der dann vorliegt, wenn sich Luft in der Druckfarbenkammer 12 befindet.

In Fig.2 ist eine Schaltung gezeigt, mit der die Schwingungskomponenten der Spannung an der Platte 20 abgegriffen bzw. extrahiert werden, die Größe des oszillierenden Bestandteils mit einem vorher bestimmten Wert verglichen und ein elektrisches Signal erzeugt werden kann, wenn die Größe des oszillierenden Bestandteils über dem vorher bestimmten Wert liegt.

Ein mit »STROBE« bezeichneter Impuls wird an die parallelen Eingänge eines Inversionn-Gliedes Nl angelegt, das als Treiber für einen NPN-Schalttransistor Ti dient. Der Ausgang des Inversions-Gliedes /Vl ist mit der Basis des Transistors Ti verbunden, während der Emitter des Transistors Ti geerdet ist. Der Kollektor des Transistors Ti ist an die Basis eines NPN-Transistors Γ2 und auch durch einen Lastwiderstand Λ 1 an eine Spannungszuführung B+ angeschlossen. Der Transistor T2 ist als Emitterfolger geschaltet, wobei sein Kollektor mit der Zuführung B+ verbunden und sein Emitter durch einen Lastwiderstand R 2 geerdet ist. Der Emitter des Transistors Γ2 ist ebenfalls mit Erde durch eine Reihenkombination aus einem Widerstand R 3 und der Platte 20 verbunden. Der Knotenpunkt zwischen dem Widerstand A3 und der Platte 20 ist an die Kathode einer Z-Diode Di angeschlossen, deren Anode durch das Widerstandselement eines Potentiometers R 4 geerdet ist. Der Schieber des Potentiometers R 4 ist mit einer Platte eines Kopplungskondensators Ci verbunden, dessen andere Platte durch einen Widerstand R 5 geerdet ist. Der Knotenpunkt zwischen dem Kondensator C1 und dem Widerstand R 5 ist an die Anode einer Diode D 2 angeschlossen, die als Gleichrichter dient; die Kathode dieser Diode ist durch eine Parallelkombination aus einem Kondensator C2 und einem Widerstand R 6 geerdet. Der Kondensator CI dient als Glättungsschaltung bzw. Siebschaltung, während der Widerstand R 6 als Vorbelastungswiderstand für den Kondensator C2 dient.

Die Kathode der Diode D 2 ist auch mit einem positiven Eingang eines Spannungskomparators CMl verbunden, dessen Ausgang an eine Lampe oder einen Summer, eine Schaltung zur Beendigung des Ausdrukkens eines Rechners usw. (nicht dargestellt) angeschlossen werden kann.

Ein Potentiometer R 7 ist zwischen die Zuführung B+ und Erde geschaltet, um eine einstellbare Bezugsspannung für den Komparator CM1 zu liefern. Der Schieber des Potentiometers R 7 ist an einen negativen Eingang des Spannungskomparators CMi angeschlossen.

Beim Betrieb wird das Eingangssignal zu dem Inversions-Glied Nl normalerweise auf einem niedrigen Pegel gehalten, so daß das Ausgangssignal des Inversions-Gliedes Nl auf einem hohen Pegel ist Dieses hohe Ausgangssignal schaltet den Schalttransistor Ti ein, so daß die Spannung an seinem Kollektor und auch die Spannung an der Basis des Transistors T2 auf einem niedrigen Pegel sind. Der Transistor 7"2 wird dadurch abgeschaltet bzw. gesperrt, so daß an seinem Emitter ein niedriges Ausgangssignal erzeugt wird.

Der positive, an den Eingang des Inversions-Gliedes Nl angelegte Impuls STROBE bewirkt, daß das Inversions-Glied Nl ein niedriges Ausgangssignal erzeugt, welches den Schalttransistor Ti abschaltet bzw. sperrt. Die Kollektorspannung des Transistors 7Ί, die an die Basis des Transistors T2 angelegt wird, geht auf einen hohen Wert, so daß der Transistor Γ2 eingeschaltet bzw. leitend wird. Dadurch erzeugt der Transistor T2 an seinem Emitter ein hohes Ausgangssignal, das durch den Widerstand R 3 an die Platte 20 angelegt wird. Die Platte 20 wird verformt, so daß Farbstoff aus der öffnung 16 ausgestoßen wird. Die Spannung an dem Emitter des Transistors T2, die als Antriebsimpuls für die Platte 20 dient, ist in Fig. 3a dargestellt. Da die Platte 20 ein Dielektrikum ist, hat sie eine bestimmte Kapazität. Wenn der Transistor T2 leitend wird, wirkt die Platte 20 als Kondensator, der sich durch den Widerstand R 3 auflädt. Dadurch wird die Form der Vorderflanke des in Fig.3a gezeigten Impulses bestimmt. Wenn der Transistor T2 gesperrt wird, entlädt die Platte 20 sich durch die Widerstände R 3 und R 2. Dadurch wird die Form der Hinterflanke des in F i g. 3a gezeigten Impulses bestimmt.

Wenn die Spannung an der Platte 20 keinen oszillierenden bzw. schwingenden Bestandteil hat, wodurch angedeutet wird, daß sich in der Druckfarbenkammer 12 keine Luft befindet, hat die Spannung an der Platte 20 ebenfalls die in Fig. 3a gezeigte Form. In diesem Fall wird keine Wechselspannung durch den Kondensator C1 gekoppelt, und der Komparator CM1 erzeugt ein niedriges Ausgangssignal. Wenn sich jedoch Luft in der Druckfarbenkammer 12 befindet, tritt an der Platte 20 eine Spannung auf, wie sie in Fig.3b dargestellt ist. In diesem Fall ist der schwingende oder Wechselstrombestandteil dem Gleichstrompegel des Impulses überlagert, wie in Fig.3a gezeigt ist. Die Spannung an der Platte 20, minus der Zener-Spannung der Diode D1, tritt an dem Potentiometer RA auf. Das Potentiometer R 4 ist in geeigneter Weise so eingestellt, daß an seinem Schieber die in Fig.3c gezeigte Spannung auftritt.

Der Kondensator C1 und der Widerstand R 5 sind so ausgewählt, daß sie den oszillierenden Bestandteil der Spannung an dem Schieber des Potentiometers R 4 durchlassen und den Gleichanteil blockieren; dies bedeutet also, daß sie als Hochpaß dienen. Die Spannung an der Anode der Diode D2 ist in Fig.3d dargestellt und besteht nur aus dem oszillierenden Bestandteil der Spannung an dem Schieber des Potentiometers R 4. Diese Spannung wird durch die Diode D 2 in einem Halbwellen-Einwegverfahren gleichgerichtet und lädt den Kondensator C 2 auf. Die gleichgerichtete Spannung wird durch den Kondensator C2 geglättet und hat dann die in F i g. 3e gezeigte Form. Der Widerstand R 6 dient als Vorbelastungswiderstand, um den Kondensator C2 zwischen den Impulsen zu

m> entladen.

Die Spannung an der Kathode der Diode D 2 wird mit der Bezugsspannung an dem Schieber des Potentiometers R 7 verglichen, das auf einen geeigneten Wert eingestellt ist Wenn die Spannung an der Kathode der

(>s Diode D 2 niedriger als die Bezugsspannung ist, wodurch angedeutet wird, daß sich nicht genug Luft in der Druckfarbenkammer 12 befindet um das Ausstoßen von Druckfarbe zu verhindern, erzeugt der Komparator

CMl ein niedriges Ausgangssignal. Wenn jedoch die Spannung an der Kathode der Diode D 2 über der Bezugsspannung liegt, wodurch angedeutet wird, daß sich eine nicht zu akzeptierende Luftmenge in der Druckfarbenkammer 12 befindet, erzeugt der Komparator CAiI ein hohes Ausgangssignal, um eine Alarmeinrichtung zu betätigen, die Schall- oder Lichtzeichen abgibt, das Ausdrucken zu beendigen oder einen ähnlichen Vorgang auszulösen.

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig.4 dargestellt, wobei gleiche Elemente durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Der Impuls an dem Emitter des Transistors T2 ist der gleiche wie bei der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform; dieser Impuls ist in Fig.5a dargestellt. Bei der is Ausführungsform nach F i g. 4 ist jedoch der Emitter des Transistors Γ2 durch die Platte 20 und einen Widerstand /?8 mit Erde verbunden, während sein Knotenpunkt mit einem positiven Eingang eines Differenzverstärkers DMl verbunden ist Der Emitter des Transistors T2 ist ebenfalls durch einen Kondensator C3 mit dem gleichen Wert wie die Kapazität der Platte 20 und durch einen Widerstand R 9 mit dem gleichen Widerstandswert wie der Widerstand RS geerdet Der Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator C3 und dem Widerstand R 9 ist mit einem negativen Eingang des Differenzverstärkers DMl verbunden. Der Ausgang des Differenzverstärkers DM1 ist an die Anode der Diode D 2 angeschlossen.

Der Kondensator C3 und der Widerstand R 9 bilden so ein Differenzierglied, wodurch die in F i g. 5c gezeigte Spannung an dem Widerstand Λ 9 in Abhängigkeit von dem in Fig. ja dargestellten Impuls entwickelt wird. Die Platte 20 und der Widerstand R 8 bilden ebenfalls ein Differenzierglied mit der gleichen Zeitkonstante wie das Differenzierglied, das durch den Kondensator C3 und den Widerstand R 9 gebildet wird. Wenn sich keine Luft in der Druckfarbenkammer 12 befindet ist die Spannung an dem Widerstand R 8 im wesentlichen identisch mit der Spannung an dem Widerstand R 9, wie in F i g. 5c dargestellt ist und das Ausgangssignal des Differenzverstärkers DMl wird zu allen Zeiten Null sein. Wenn sich jedoch Luft in der Druckfarbenkammer 12 befindet hat die Spannung an der Platte 20 einen oszillierenden Bestandteil, und die Spannung an dem Widerstand R 8 hat die in F i g. 5b gezeigte Form. Da die Differenz zwischen den positiven und negativen Eingangssignalen des Differenzverstärkers DM1 durch den oszillierenden Bestandteil gebildet wird, tritt der oszillierende Bestandteil als Ausgangssignal des Diffe- so renzverstärkers DM I auf, wie in F i g. 5d gezeigt ist Die Wellenform des in F i g. 5d gezeigten Signals ähnelt im wesentlichen der des in Fig.3d gezeigten Signals; dieses Signal wird gleichgerichtet, gefiltert und auf die gleiche Weise wie bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ss an den Spannungskomparator CMl angelegt Es läßt sich also erkennen, daß die Ausführungsform nach Fig.4 im wesentlichen die gleiche Funktionsweise wie die Ausführungsform nach Fig. 1 hat; der Unterschied liegt in der Weise, wie der oszillierende Bestandteil aus « der Spannung an der Platte 20 extrahiert wird.

In F i g. 6a stellt die obere Kurve die Emitterspannung des Transistors T2 und die untere Kurve die Spannung an dem Widerstand Λ 8 in einem Fall dar, bei dem sich keine Luft in der Druckfarbenkammer 12 befindet F i g. 6b ähnelt F i g. 6a, stellt jedoch einen Fall dar, bei dem sich Luftblasen in der Druckfarbenkammer 12 befinden. Fi g. 6c zeigt in ähnlicher Weise einen FaIL bei dem sich kein Farbstoff in der Druckfarbenkammer 12 befindet.

F i g. 7 stellt die Ausführungsform nach F i g. 4 in Kombination mit einer Anordnung zur Erhöhung der Größe des an die Platte 20 angelegten Impulses dar, wenn sich zwar Luftbläschen in der Druckfarbenkammer 12 befinden, jedoch nicht so viele, daß die Einrichtung keine Druckfarbe mehr ausstoßen kann. Dabei sind gleiche Elemente wieder mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Eingänge eines NOR-Gliedes/V2 sind so geschaltet daß sie sowohl den Impuls 5TOOBEaIs auch einen Impuls »PRINT« empfangen, der erzeugt wird, wenn Druckfarbe ausgestoßen werden soll, ohne die Luft in der Druckfarbenkammer 12 abzufühlen. Der Ausgang des NOR-Gliedes N 2 ist mit der Basis des Schalttransistors Ti verbunden. Bei dieser modifizierten Ausführungsform ist jedoch der Kollektor des Transistors Ti nicht direkt an die Basis des pulsierenden Transistors T2 angeschlossen, sondern mit diesem durch einen NPN-Reguliertransistor Γ3 verbunden. Der Kollektor des Transistors Ti ist an die Basis des Transistors T3 angeschlossen, dessen Kollektor mit der Zuführung B+ verbunden ist Der Emitter des Transistors 7"3 ist durch Widerstände R10 bis R13 geerdet wobei der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R10 und R11 mit der Basis des Transistors T2 verbunden ist. Der Kollektor eines N PN-Transistors T4 ist an den Verbindungspunkt zwischen den Widerständen RH und R12 angeschlossen, während der Emitter des Transistors TA geerdet ist Der Kollektor eines N PN-Transistors 7"5 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R 12 und R 13 verbunden, während der Emitter des Transistors 7"5 geerdet ist

Die Kathode der Diode D 2 ist mit dem positiven Eingang des Spannungskomparators CM1 verbunden; darüber hinaus ist die Kathode auch an die positiven Eingänge von Spannungskomparatoren CM 2 und CM 3 angeschlossen, die den gleichen Aufbau wie der Spannungskomparator CM i haben. Widerstände R14 bis J? 17 sind in Reihe zwischen die Zuführung B+ und Erde geschaltet um einen Bezugsspannungsteiler zu bilden. Die Werte der Widerstände R 14 bis R 17 sind so ausgewählt daß die Spannung an dem Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R14 und R15, die an den negativen Eingang des Spannungskomparators CM1 angelegt wird, die gleiche ist wie in Fig.2. Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R15 und R16 ist mit dem negativen Eingang des Spannungskomparators CM 2 verbunden, während der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R16 und R17 an den negativen Eingang des Spannungskomparators CM 3 angeschlossen ist Die Bezugsspannungen an den negativen Eingängen der Komparatoren CM3. CM2 und CMl sind mit Vl, V2, V3 bezeichnet, wobei V3 der höchste und Vl der niedrigste Wert ist Die Spannung an der Kathode der Diode D2 ist mit V bezeichnet Die Beziehung zwischen den Ausgangssignalen der Spannungskomparatoren CMl bis CM3 und der Spannung Vist in F i g. 9 dargestellt

Der Ausgang des Spannungskomparators CM3 ist mit einem Eingang eines NAND-Gliedes N3 verbunden, dessen anderer Eingang so geschaltet ist, daß er den Impuls STROBE empfängt Der Ausgang des NAND-Gliedes N 3 ist an* einen invertierenden Setzeingang S eines Flip-J^lops Fl angeschlossen. Der invertierende Ausgang Q des Flip-Flops Fl ist mit der Basis des Transistors Γ4 verbunden. Ausgang des Spannungs-

!comparators CM 2 ist an einen Eingang eines NAND-Gliedes JV4 angeschlossen, dessen anderer Eingang so geschaltet ist, daß er den Impuls STROBE empfängt. Der Ausgang des NAND-Gliedes /V4 ist mit einem invertierenden Setzeingang S eines Flip-Flops F2 verbunden. Der invertierende Ausgang Q des Flip-Flops F2 ist mit der Basis des Transistors TS verbunden. Invertierende Rücksetzeingänge R der Flip-Flops Fl und F2 sind so ausgebildet, daß sie einen Impuls /?ES£Tempfangen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist der Drucker einen Impulsgenerator (nicht dargestellt) auf, um einen positiven Impuls »TEST« zu erzeugen, wie in Fig.8 dargestellt ist Die Hinterflanke des Impulses TEST triggert den negativen Impuls RESET, dessen Vordcrflanke den positiven Impuls STROBE triggert. Der Impuls TEST wird nach einer bevorzugten Ausführungsform am Beginn einer jeden Druckzeile erzeugt

Bei Betrieb werden die Flip-Flops Fl und F2 durch den Impuls RESET zurückgesetzt Der an den NAND-Glieder N3 und /V4 angelegte Impuls STROBE steuert diese an. Das Eingangssignal des NOR-Gliedes N 2 ist normalerweise auf einem niedrigen Pegel, so daß NOR-Glied N 2 ein hohes Ausgangssignal erzeugt das den Transistor Ti einschaltet bzw. leitend macht. Das niedrige Ausgangssignal des Transistors Ti sperrt den Regulkrtransistor 7"3, der wiederum ein niedriges Ausgangssignal erzeugt, um den Transistor T2 zu sperren. In Abhängigkeit von dem Impuls STROBE erzeugt das NOR-Glied Λ/2 ein niedriges Ausgangssignal, das den Transistor Π sperrt. Das hohe Ausgangssignal des Transistors T1 macht den Reguliertransistor Γ3 leitend, der ein hohes Ausgangssignal erzeugt, um den Transitor T2 leitend zu machen und den Impuls zu erzeugen, der die Platte 20 beansprucht bzw. verformt.

Da die Flip-Flops Fl und F2 rückgesetzt wurden, sind ihre Ausgangssignale Q auf einem hohen Pegel und machen die Transistoren TA und TS leitend. Der Transistor TA schließt die Widerstände R 12 und Λ 13 effektiv kurz bzw. überbrückt sie, so daß der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R 11 und R12 im wesentlichen auf Erdpotential gebracht wird. Da der Transistor Tl gesperrt ist liegt das Basispotential des Transistors Γ3 sehr nahe bei S+, und der Emitter-Kollektor-Widerstand des Transistors T3 ist sehr gering. Das Potential an dem Emitter des Transistors Γ3 liegt ebenfalls nahe bei S+. Diese Spannung wird durch die Widerstände R 10 und All geteilt und an die Basis des Transistors T2 angelegt In diesem Fall hat die Basisspannung des Transistors 7"2 einen minimalen Wert für das pulsierende Anstoßen der Platte 12, und die Größe des an die Platte 20 angelegten Impulses hat einen minimalen Wert.

Wenn sich keine Luft in der Druckfarbenkammer 12 befindet erzeugt der Differenzverstärker DM1 ein niedriges Ausgangssignal (die Spannung V liegt unter s Vl), und die Spannungskomparatoren CMl bis CM3 erzeugen ebenfalls niedrige Ausgangssignale. Der Betriebszustand der Einrichtung wird sich erst dann ändern, wenn der nächste Impuls TEST zugeführt wird. Eine Folge von PRINT-Impulsen werden an das NOR-Glied N 2 angelegt um eine Zeile auszudrucken.

Wenn sich jedoch Luft in der Druckfarbenkammer 12 befindet, erzeugt der Differenzverstärker DAi 1 ein Ausgangssignal, und die Spannung V an der Kathode der Diode D2 hat eine Größe, die der Luftmenge

is entspricht Wenn die Spannung Vzwischen Vl und V2 liegt, wodurch angedeutet wird, daß sich zwar eine geringe Luftmenge in der Druckfarbenkammer 12 befindet die Einrichtung jedoch noch betriebsbereit ist und Druckfarbe ausstoßen kann, erzeugt der Spannungskomparator CM 3 ein hohes Ausgangssignal, das durch das NAND-Glied /V3 torgesteuert wird, um den Flip-Flop Fl zu setzen. Das Ausgangssignal 0 des Flip-Flops Fl geht auf einen niedrigen Wert, wodurch der Transistor TA gesperrt wird. Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R 12 und R13 wird dadurch im wesentlichen auf Erdpotential gebracht da der Transistor TS noch leitend ist. und die Spannung an dem Emitter des Transistors T3 wird durch die Widerstände R 10 bis R 12 geteilt Die Spannung an der Basis des Transistors T2 ist deshalb höher als im vorherigen Fall, und der an die Platte 20 angelegte Impuls ist größer, so daß sich eine stärkere Verringerung des Volumens der Druckfarbenkammer 12 ergibt

Wenn die Spannung V zwischen V2 und V3 liegt,

3$ erzeugt der Spannungskomparator CM 2 ein hohes Ausgangssignal, um den Flip-Flop F2 zu setzen und den Transistor 7"5 zu sperren. Die Emitterspannung des Transitors T3 wird in diesem Fall durch die Widerstände R 10 bis R 13 geteilt und das Potential an

·« der Basis des Transistors T2 ist noch größer. Die Größe des an die Platte 20 angelegten Impulses hat dann einen maximalen Wert

Wenn die Spannung Vgrößer als die Bezugsspannung V3 ist wodurch angedeutet ist, daß die Einrichtung

♦5 nicht mehr betriebsfähig ist, erzeugt der Spannungskomparator CMi ebenfalls ein hohes Ausgangssignal, um einen Summer oder eine ähnliche Alarmeinrichtung zu erregen oder das Ausdrucken zu beenden.

Aus der Beschreibung ergibt sich, daß durch die

SO Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung die Sicherheit eines Drucksystems, bei dem Druckfarbe ausgestoßen wird, verbessert wird, da sichergestellt ist, daß keine Informationen aufgrund eines Versagens des Ausstoßkopfes verlorengehen können.

Hierzu S Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Ausstoßen von Druckfarbe, mit einem Druckfarbenausstoßkopf, der eine Druckfarbenkammer und eine mit der Druckfarbenkammer in Verbindung stehende Ausstoßöffnung aufweist, sowie eine elektrostriktive Platte, die einen Teil der Druckfarbenkammer bildet, mit einem Impulsgenerator zum Zuführen eines Impulses zu der elektrestriktiven Platte, um eine Verringerung des Volumens der Druckfarbenkammer zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sensoreinrichtung (Di, CMi; C3, R9, DAiI) vorgesehen ist zum Feststellen von Widerstands-Schwankungen der elektrostriktiven Platte (20), die durch Anwesenheit von Luft in der Druckfarbenkammer (12) während der Dauer eines Impulses hervorgerufen werden, und daß mit dieser Sensoreinrichtung (Di, CMi; C3, R 9, DWl) ein elektrisches Signal bei Vorhandensein dieser Widerstandsschwankungen erzeugbar ist, wobei der Grenzwert der Widerstandsschwankungen, bei dem das elektrische Signal erzeugt wird, einstellbar ist

2. Einrichtung zum Ausstoßen von Druckfarbe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung eine Extraktionsanordnung (DX; C3, /?9, DMl) zur Gewinnung des oszillierenden Bestandteils aus einer an einer Reihenschaltung eines Widerstandes (R 8) und der elektrostriktiven Platte (20) angelegte Spannung und eine Komparatoranordnung (D 2, CT., R 6, CM1) aufweist, um das elektrische Signal zu erzeugen, wenn der oszillierende Bestandteil größer als ein vorher bestimmter Wert ist. is

3. Einrichtung zum Ausstoßen von Druckfarbe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung ein Filter (Ci, R 5), einen Gleichrichter (D2) und einen Spannungskomparator (DM 1) aufweisen. *o

4. Einrichtung zum Ausstoßen von Druckfarbe nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter aus einem Kopplungskondensator (Ci) und einem Widerstand (R 5) besteht

5. Einrichtung zum Ausstoßen von Druckfarbe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Extraktionsanordnung einer Reihenschaltung aus Kondensator (C3) und Widerstand (R9) mit den gleichen elektrischen so Werten wie die Reihenschaltung von elektrostriktiver Platte (20) und Widerstand (Rg) aufweist, die parallel zur Reihenschaltung aus elektrostriktiver Platte (20) und Widerstand (RS) geschaltet ist, und daß die Komparatoranordnung einen Differenzverstärker (DM 1) aufweist, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das der Differenz zwischen der Spannung an der elektrostriktiven Platte (20) und der Spannung an dem Kondensator (C3) entspricht

6. Einrichtung zum Ausstoßen von Druckfarbe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Komparatoreinrichtung (CM 2) vorgesehen ist, um ein zweites elektrisches Signal zu erzeugen, wenn der oszillierende Bestandteil größer ist als ein zweiter vorbestimmter Wert (V2) und kleiner als *>■> der vorbestimmte Wert (V3), daß mit dem Impulsgenerator an die elektrostriktive Platte (20) ImDulse mit einer ersten Amplitude bei Nichtvor handensein des zweiten elektrischen Signals gebbar sind und daß als Antwort auf das zweite elektrische Signal Impulse an die elektrostriktive Platte (20) mit einer zweiten Amplitude gebbar sind, welches größer ist als die erste Amplitude.

7. Einrichtung zum Ausstoßen von Druckfarbe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Komparatoranordnung (CM3) vorgesehen ist, um ein drittes elektrisches Signal zu erzeugen, wenn der oszillierende Bestandteil größer ist als ein dritter vorbestimmter Wert (Vi) und kleiner als der zweite vorbestimmte Wert (V2) und daß mit dem Impulsgenerator an die elektrostriktive Platte (20) als Antwort auf das dritte elektrische Signal Impulse mit einer dritten Amplitude gebbar sind, die größer ist als die zweite Amplitude.

8. Einrichtung zum Ausstoßen von Druckfarbe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß eine Rücksetzeinrichtung vorgesehen ist mit der die Sensoreinrichtung bis zum Empfang eines Testsignals in einen inaktiven Zustand schaltbar ist und daß die Sensoreinrichtung als Antwort auf ein Testsignal aktivierbar ist um die Widerstandsschwankungen der elektrostriktiven Platte (20) festzustellen.